Virtuelles Nutzfahrzeug: VDC-Whitepaper

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    26-May-2015
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In den vergangenen Jahren hat sich eine Vielzahl von Anwendungen Virtueller Techniken im Nutzfahrzeugsektor herausgebildet und weiterentwickelt. Der Nutzfahrzeugsektor bringt aufgrund seiner Eigenheiten viele Randbedingungen und Aufgabenstellungen mit, die den Einsatz eines digitalen Prototyps, des Virtuellen Nutzfahrzeugs, nahe legen. Dieses Whitepaper gibt eine Übersicht über Einsatzmöglichktieten von Virtual Reality und Augmented Reality für die Entwicklung, Produktion und den Betrieb von Nutzfahrzeugen.

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  • 1. WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugAnwendungen, Herausforderungen, Ergebnissevon: Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC1

2. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugGrundlagenbersichtVirtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung TrainingMarketing & VertriebTeleoperations Unterhaltung ZusammenfassungUmfeld des Virtuellen Nutzfahrzeugs variierende Gesetze, Regeln, z. T. enorme BaugrenUmweltauflagen kleinere Stckzahlen (als etwa PKW) lange Planungsfristen, wechselnde schwankende StckzahlenAnforderungen und Wnsche sehr viele Varianten Bedienung Weltmrkte,Sprach- und Kulturbarrieren stark wechselnde Variantenund Produkttypen sehr hohe Komplexitt:Entwicklung, Produktion variierende MontageumfngeBedienung, Serviceund -vorgngeBild: LumoGraphics Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC 2 3. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugGrundlagenbersichtVirtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung TrainingMarketing & VertriebTeleoperations Unterhaltung ZusammenfassungAnwendungsgebiete Virtuelle Entwicklung Training- Styling, Design, Interieur - Fahren und Bedienung- Berechnungsvisualisierung- Service- Ergonomie- Erprobung Assistenzsysteme und Marketing & VertriebMensch-Maschine-Schnittstelle- Variantenmanagement- DMU und Servicablility - Vertriebskonfiguratoren Virtuelle Fertigung Tele-Anwendungen- Fabrikplanung- Montageplanung Unterhaltung- Fertigungsprozesse Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC3 4. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle Entwicklung Virtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung TrainingMarketing & Vertrieb Teleoperations Unterhaltung ZusammenfassungStyling, Design, Interieur: Design Reviews fotorealistische Abbildungen Entwicklung alternativerProduktkonzepte Betonung frher Entwicklungsphasen Bild: LumoGraphics realistische Designvisualisierung frhes Ergebnisfeedback schnelle Entwicklungszyklenals aktives Prozesselement Spezifikation des Produkts entscheiden groe Powerwall zur Bild: Volvo 1:1-Visualisierung realistische 1:1-Prsentation:echte Abmessungen VergleichsmglichkeitRealfahrzeug virtueller Prototyp Halle mit Mglichkeit zum Bild: Volvo Einfahren von NKW Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC 4 5. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle Entwicklung Virtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung TrainingMarketing & Vertrieb Teleoperations Unterhaltung ZusammenfassungDesign Reviews Designreview Landmaschine John Deere in einer 4-Seiten-CAVE Bild: Hochschule Mannheim Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC5 6. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle Entwicklung Virtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung TrainingMarketing & Vertrieb Teleoperations UnterhaltungZusammenfassungBerechnungsvisualisierung Darstellung und interaktive Analyseder Ergebnisse der Simulation von CFD(Computational Fluid Dynamics)- und vonFEM (Finite Elemente Methode)-DatenBelastungsrechnung Bild: Lauer & Weiss Verschraubung Getriebe ber VR verbesserte rumlicheDarstellungs- und Interaktionsmglichkeit Diskussionsplattform frinterdisziplinre Zusammenarbeit Bild: HLRSLKW mit AR-Marker direkte Anzeige der Daten auf physischenPrototypen/Produkten: Erweiterte Realitt(Augmented Reality AR) LKW mit bergeblendeter Bild: HLRSStrmungsvisualisierung Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC6 7. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle Entwicklung Virtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung TrainingMarketing & VertriebTeleoperations Unterhaltung ZusammenfassungErgonomie Frhe berprfung der Erreich- undSichtbarkeit von Bedienelementen Absicherung SichtbarkeitUntersuchung mitdigitalem Menschmodellsicherheitsrelevanter Bedien- und Display- Bild: HS Mannheimplus Motion CapturingElemente. Virtuelle Prfung des KomfortsPrfung Sicht- und Betrachtung der ergonomischen Aspekte Erreichbarkeit mitSitzkistefr Altersklassen, Perzentile, Somatotypen Bild: ESI IC.IDO vor der Powerwall(Absicherung Produktfunktionalitt frgroen Bevlkerungsteil) Betrachtung des Menschen als physischeberprfungEinflussgreBild: Fraunhofer IAOBewegungsfreiheitrechter Arm am Modell Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC7 8. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle Entwicklung Virtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung TrainingMarketing & Vertrieb Teleoperations UnterhaltungZusammenfassungErprobung Assistenzsysteme und Mensch-Maschine-Schnittstelle gefahrloses Ausprobieren undOptimieren von Assistenzsystemen(etwa Bremsassistent) Sicht im Test neuartigerBild: ESI IC.IDOFahrsimulatorMensch-Maschine-Schnittstellen Bedienerschnittstelle: Fahrerverhalten,Fahrverhalten, Maschinensimulation,Umweltsimulation Bedienung Bild: TU DresdenBetonspritzmaschine Design Informationsschnittstelle Informationsschnittstelle Bild: TU Dresdenim Schaufelradbagger Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC8 9. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle Entwicklung Virtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung TrainingMarketing & Vertrieb Teleoperations Unterhaltung ZusammenfassungDigital Mock-Up (DMU) und Servicability Konstruktionsvisualisierung geometrisches Gesamtmodellinklusive aller Teilgewerke Review E-Maschine,(etwa Elektrik, Hydraulik..) Bild: Lauer & Weiss Getriebe, Getriebehalter Prfung auf Servicebarkeit undVermeidung vonSpezialwerkzeugen DMU-Review Bauraumoptimierung und Bild: Jaguar-Landroverin CAVEgleichzeitiger Prfung der Montier-und Servicebarkeit Flexible Bauteile (Schluche, Kabel, Prfung Schlauch-etc.) bercksichtigbar Bild: ESI IC.IDO Verhalten bei Demontage Tank Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC 9 10. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle Entwicklung Virtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung TrainingMarketing & VertriebTeleoperations UnterhaltungZusammenfassungDigital Mock-Up (DMU) und Servicability Service Engineering: berprfungZugnglichkeit visuell und manuell berprfung ZugnglichkeitVirtual Service ReviewBaugruppen, Verbindungselemente, Bild: ESI IC.IDO am Daimler-VRSC, BrhlSchmiernippel, etc.- visuell,- mit Hnden und- WerkzeugVirtual Walkthrough Bild: HS MannheimLandmaschine alle Varianten untersuchbar alle Perspektiven und PositionenbercksichtigbarCheck Servicability Bild: HS Mannheimvor Powerwall Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC 10 11. VDC-WhitepaperVirtuelles Nutzfahrzeugbersicht Virtuelle EntwicklungVirtuelle Entwicklung Virtuelle Fertigung TrainingMarketing & VertriebTeleoperations Unterhaltung ZusammenfassungDigital Mock-Up (DMU) und Servicability DMU-Review an Powerwall,Bild: ESI IC.IDO Untersuchung Ein-/Ausbau Batterie Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC 11 12. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle Entwicklung Virtuelle Fertigung Virtuelle FertigungTrainingMarketing & VertriebTeleoperations UnterhaltungZusammenfassungMontageplanung berprfung De-/Montierbarkeit Test und Evaluation von Montagehilfen(Fhrungslinien, abgekantete Ecken, Virtuelle Montage-etc.) fr manuelle Montage Bild: ESI IC.IDOPrfung Tank vor derPowerwall Festlegung Montagereihenfolgen Kollisionsanzeige akustisch, graphischEin-/Ausbauuntersuchungoder haptisch beidhndig vor derPowerwall mit taktilem Bild: ESI IC.IDO FeedbackDemontageuntersuchung Bild: Haptionmit Force-Feedback Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC 12 13. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle Entwicklung Virtuelle Fertigung Virtuelle FertigungTrainingMarketing & Vertrieb Teleoperations Unterhaltung ZusammenfassungFabrikplanung und Fertigungsprozesse geometrische Einplanung aller Gewerkein ein Gesamtfabrikmodell Simulation und Animation Blick in 3D-Modell Rohbaumontage Concurrent Engineering Bild: Fraunhofer IPA Virtual Walkthrough innerbetriebliche Logistik: Logistik:weiteres VDC-WhitepaperAR-Einplanung neuer Bild: TU MnchenFrdertechnik in Bestand Fertigungsverfahren:weiteres VDC-Whitepaper Fertigungsverfahren: Bild: Visenso Druckgusswerkzeug Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC 13 14. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung Training Training Marketing & VertriebTeleoperations UnterhaltungZusammenfassungTraining WissensmanagementWissensarten in Virtuellen Umgebungen: Positionswissen: was ist wo? Strukturwissen: wie hngt was zusammen? Training Feuerwehr am Verhaltenswissen: wie verhlt sich das System? Bild: HS Mannheim virtuellen EinsatzfahrzeugWie verhalte ich mich? Prozedurwissen: welche Ablufe bewirken was?Mglichkeiten des Lernens inVirtuellen Umgebungen:Training Feuerwehr am Bild: HS Mannheimvirtuellen Einsatzfahrzeug rumliches Explorieren konzeptuelles Lernen Erlernen motorischer Fhigkeiten Explorieren Cockpit prozedurales LernenLandmaschine, Bild: HS Mannheim Software ESI IC.IDO Kompetenzzentrum Virtuelle Realitt und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC 14 15. VDC-WhitepaperVirtuelles NutzfahrzeugbersichtVirtuelle EntwicklungVirtuelle Fertigung Training Training Marketing & VertriebTeleoperations UnterhaltungZusammenfassungTraining Simulatoren spezielle Fahrzeugkinematiken spezielles Fahrzeugverhalten groe Fahrzeuge, hohe SitzpositionenBlick auf Arbeitsplatz Bild: GlobalSim.comKransimulator unbersichtliche Fahrzeugbereiche Analyse von Fahrerha