Digitalisierung

Neue Chancen für Produkt und Produktion

Technologien für mehr Fahrsicherheit, künstliche Intelligenz, Smart Factory u.v.m.: Die Digitalisierung spielt für die Automotive-Branche eine zentrale Rolle und eröffnet neue Chancen – auf Produkt- und Produktionsseite. Unser Ziel ist es, Fahrzeuge und Produktionsanlagen zu entwickeln, die die Vorteile einer Vernetzung optimal nutzen.

 

Digitalisierung des Engineerings und digitales Produkt

 

Additive Manufacturing ermöglicht wirtschaftliche Kleinserien, verändert und schafft Geschäftsmodelle und ist Baustein der digitalen Prozesskette. Chancen von Additive Manufacturing sind:

  • Individualisierte Produkte,
  • komplexe Massenprodukte werkzeuglos in variantenintensiver Bauweise,
  • Manufacturing on-demand und vor-Ort,
  • innovative Materialien,
  • Rapid Prototyping,
  • Rapid Tooling,
  • Rapid Manufacturing von Kleinst- und Kleinserien in Metallen und Kunststoff mit strukturellen Eigenschaften bis hin zu Printed Electronics.

Additive Manufacturing ermöglicht eine extreme Verkürzung der Time-to-Markets, Prototyping, Kleinserie, Ultra-Leichtbau, Mulecars, Werkzeugbau, Lehren, Entwicklung von Hardware.

Zonenbasierte, Service-orientierte Fahrzeug-EE-Architektur als Enabler für das automatisierte Fahren. Durch generische Zonencontroller, die Sensor- und Aktordaten in einer Zone aggregieren und auf ein deterministisches Ethernet Backbone umsetzen, werden

  • die Einzelleitungen im Leitungssatz deutlich verkürzt und
  • die Anzahl und
  • die Varianz der Steuergeräte stark reduziert.

Die gesamte Signalverarbeitung findet in einem oder mehreren übergeordneten zentralen Fahrzeugcomputern statt. Hierdurch entsteht ein sehr flexibles, Update-fähiges und robustes Baukasten-System.

Steuergeräte sind nicht mehr funktionsspezifisch, sondern offen dafür, verschiedene Funktionen zu übernehmen (auch hochdynamisch - Load Distribution). Sie sind Update-fähig und ermöglichen das Ein- und Ausbuchen von Funktionen.

Wir befassen uns u. a. mit:

  • Always-on Fahrzeug,
  • Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) Verbindung,
  • Fahrzeug-zu-X (VsX) Verbindung,
  • Kommunikationsplattformen 5G und C-IST,
  • Erhöhung der Sicherheit (z. B. Stau hinter Kurve),
  • Verkehrsfluss-Optimierung und
  • Fußgänger-Warnsystemen.

Connected Services adressiert die oberste Nutzungs-Ebene (OSI Schichtenmodell). Externe Daten erweitern fahrzeuggebundenen Sensierungshorizont.
Es entstehen Möglichkeiten einer permanenten, statt periodischen technischen Überwachung (z. B. perspektivischer Wegfall der Fahrt zum "TÜV" alle 2 Jahre) und

  • Cloud-Services,
  • Cloud-Computing,
  • Car Data Mining (inkl. Vergütung für den Eigentümer),
  • Big Data Analysis

In Punkto Datensicherheit muss das Automotive-Segment IT lernen. Dies erfordert interdisziplinäre Teams mit IT Security-Experten. Gezieltes Hacking wird Entwicklungsaktivität; SOTIF / FuSI als konsequent anzuwendende Methoden.
Wichtig ist, das Auto wie einen Computer zu betrachten: vernetzt und angreifbar, Notwendigkeit von OTA-Updates etc., um die Sensor-Daten gegen Diebstahl abzusichern, muss das Fahrzeug als „rollender Computer“ gegen Angriffe geschützt werden.

Die Möglichkeiten von künstlicher Intelligenz (KI) für die Automotive-Branche sind vielfältig. Wir konzentrieren uns auf verschiedene Anwendungsfelder, u. a. auf:

  • verbesserte/neue Produkteigenschaften,
  • schnellere rechnergestützte Entwicklungsprozesse,
  • Bildverbesserung für Fahrassistenzsysteme,
  • Texterkennung und –analyse,
  • Prozessoptimierung,
  • Predictive Maintenance.

Ein Digitaler Zwilling ist eine digitale Repräsentanz eines materiellen oder immateriellen Objekts aus der realen Welt. Anwendungsfelder:

  • Entwicklung (3D Modelle),
  • Simulationen,
  • in der Absicherung von Funktionen bzw. Gesamtfahrzeugabsicherung,
  • Life-Cycle-Abschätzungen und
  • virtuelle Probefahrt

 

Digitale Transformation in der Produktion und Factory-of-the-Future

 

EDAG befasst sich mit der Anwendung von VR und AR in:

  • Ausbildung und Schulungen,
  • Konstruktion und Entwicklung,
  • Produkt-Entwicklung,
  • Produkt-Demonstration,
  • Virtueller Inbetriebnahme,
  • Marketing und Vertrieb
  • sowie mit Rapid Prototyping durch Mixed Reality.

Der digitale Zwilling (Digital Twin) ist die virtuelle Abbildung der realen Anlage mit allen Komponenten (Robotik, SPS, Layout, etc.), die zudem mit der Realität interagiert. Er begleitet die Anlage vom ersten Konzept über ihre Betriebszeit bis zur Verschrottung. Dabei werden übergreifend Daten ausgetauscht. Das bedeutet, dass sich beide Anlagen bidirektional beeinflussen lassen.
Ein digitaler Zwilling bildet den gesamten Produktionsprozess ab und ermöglicht es jederzeit, in die Fertigung einzugreifen. Reale und virtuelle Produktion verschmelzen zu einem intelligenten Gesamtsystem. Mit dem digitalen Zwilling können

  • für die virtuelle Inbetriebnahme die Zusammenhänge im Ablauf und Materialfluss sowie mögliche Fehlerfälle simuliert,
  • Abweichungen und Probleme erkannt und
  • behoben werden.

Und das, bevor die Anlage real läuft. Dies verhindert zeit- und kostenintensive Stillstandzeiten und Materialverluste.

Die Erhebung von Daten ist ein sensibles Thema (DSGVO) und erfordert spezifische Tools. Tatsächlich braucht es eine Masse an relevanten Daten in geeigneter Qualität. Dies erfordert:

  • Verständnis dafür, was gute (Daten)Qualität ausmacht und
  • clevere Ansätze, massenhaft Daten zu erhalten.

So können Tools entwickelt und kommerzielle Geschäftsmodelle abgeleitet werden. Gleichzeitig müssen vorhandene Daten interpretiert werden, um zusätzliche Informationen und weiteres Wissen (z. B. predictive Maintenance, Erhöhung Prozess-Sicherheit) zu gewinnen.

Wie nah können Mensch und Roboter nebeneinander arbeiten – wie nah müssen sie es? Welche Prozesse könnten effizienter ablaufen, wenn die klassischen Sicherheitsbarrieren wegfielen? In unserem Technikum bearbeiten wir genau diese Fragestellungen für unsere Kunden – unter simultaner Berücksichtigung der Fachbereiche Produktion, Robotik und Sicherheitstechnik.

Der Digitale Drilling steht für eine lückenlose Digitalisierung der Produktentwicklungsinformationen. Im Gegensatz zu heute verbreiteten, dokumentenbasierten Prozessen werden hier alle Informationen, die im Zuge einer Produktentstehung relevant sind, datenbankgestützt vernetzt und um Lebenszyklus-Informationen angereichert.

Die Vernetzung von Informationen verhindert eine redundante Informationserfassung. Der Gesamtaufwand der Dokumentation wird reduziert und die Wiederverwendung gestärkt. Auch bietet die strukturierte Dokumentation enorme Vorteile bei der Recherche nach Informationen.
Die EDAG Group unterstützt hier beim Zuschnitt der Lösung auf unternehmensindividuelle Rahmenbedingungen und berät bei der Auswahl geeigneter Tools. Außerdem bieten wir Unterstützung

  • bei der Implementierung von Schnittstellen zur Anbindung an die bestehende Systemwelt und
  • beim Heranführen (im Sinne eines Key-User-Konzepts) Ihrer Mitarbeiter an die neue, innovative Arbeitsweise.

Ziel des Entwicklungsprozesses „3D Master“ („Model Based Definition“) ist es, einen „Single-Point-of-Truth“ innerhalb des PLM-Systems zu schaffen. Das native CAD-Modell (3D) wird als Master-Dokument im PEP geführt. Änderungen können somit direkt in 3D oder im PLM-System erfolgen. Produkt- und fertigungsrelevante Informationen werden über Neutralformate weiterverarbeitet bzw. visualisiert. Systembrüche können bereits zu Beginn der Entwicklung vermieden werden: Kostspielige Übertragungsfehler werden erheblich reduziert. Die EDAG Group entwickelt und implementiert bereits seit vielen Jahren den 3D-Master-Prozess erfolgreich in Unternehmen unterschiedlicher Branchen. Dazu evaluieren wir zunächst die existierenden Prozesse im Produktentstehungsprozess und leiten daraus eine Empfehlung ab, um stufenweise den sinnvollen Einstieg in den 3D Master gemeinsam zu realisieren

Entdecken Sie unsere Use Cases aus dem Bereich Digitalisierung.

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