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BMBF-Forschungsprojekt “e-generation“
e-generation ist ein Gemeinschaftsprojekt von führenden deutschen
Unternehmen aus der Automobil- und Zulieferindustrie sowie Forschungs-
einrichtungen und Universitäten. Projektpartner sind die Porsche
Engineering Group GmbH, Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Volkswagen AG
(assoziierter Partner), Robert Bosch GmbH, Behr GmbH & Co. KG,
ZF Sachs, Infineon Technologies AG, asc(s e.V., Fraunhofer LBF,
Universität Ulm, Universität Stuttgart, Technische Universität Dresden,
Karlsruher Institut für Technologie, RWTH Aachen und die Technische
Universität Braunschweig. Es wird vom Bundesministerium für Bildung
und Forschung (BMBF) gefördert. Insgesamt verfügt e-generation über
ein Budget von 39 Millionen Euro, das zu rund 50 Prozent vom BMBF
gefördert wird. Die übrige Projektsumme entfällt auf die Industriepartner.
Im Mittelpunkt des Projekts steht die Identifikation und Nutzung von
Potenzialen bzgl. Reichweite und der Alltagstauglichkeit. Dazu wird eine
neue Generation von Komponenten entwickelt und im Verbund bezüglich
Effizienz und Gewicht optimiert. Kostenpotenziale sollen durch Modulari-
sierung und Komponentenbaukasten dargestellt werden und ermöglichen
eine Verwertung der Forschungsergebnisse auf breiter Basis. Der Schwer-
punkt des Projektes liegt auf den Bereichen Antrieb, Nebenaggregate/
Klimatisierung und mechanische Bremsen, da diese Bereiche einzeln, aber
vor allem auch für eine übergreifende Gesamtoptimierung ein hohes
Potenzial aufweisen. Diese Einzel- wie auch die Gesamtoptimierung sollen
dabei erarbeitet werden.
Übergeordnetes Ziel des Teilprojektes 7 – Leichtbau – ist, auf wirtschaft-
liche Weise und unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen
eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ein maximal leichtes Fahrzeug
in Multi-Material-Bauweise zu konzipieren und somit einen maximalen
Beitrag zur effektiven Reichweite zu leisten. Im best Case würde das aus
dem Elektroantrieb resultierende Mehrgewicht vollständig kompensiert
werden.
Das asc(s bringt hier seine umfangreichen Erfahrungen auf dem Gebiet der
modernen virtuellen Fahrzeugentwicklungsprozesse und der dabei
eingesetzten numerischen Simulationsmodelle und -methoden sowie der
zu berücksichtigenden funktionalen Auslegungskriterien und Lastfälle in
das Projekt mit ein. Als gemeinnützige Forschungseinrichtung übernimmt
das asc(s aus dem gebündelten Wissen seiner Mitglieder wie der
Softwarehersteller (KMUs), der Zulieferer und Automobilhersteller sowie
dem Wissen der eigenen Mitarbeiter automobilspezifische
Simulationsaufgaben im Teilprojekt TP 0 – Gesamtfahrzeug zum Nachweis
der Crashsicherheit sowie im Teilprojekt 7 – Leichtbau zur Identifikation
gewichtsreduzierender Maßnahmen. Das asc(s trägt hierbei die
Verantwortung für die Forschungsarbeiten zur Absicherung der integrativen
Sicherheitsstruktur. Neben Simulationen zur Auslegung von Bauteilen und
Baugruppen hinsichtlich Steifigkeit, NVH und Crash, bringt das asc(s
insbesondere auch seine Kompetenz beim Einsatz numerischer Methoden
zur Topologieoptimierung und Optimierung von Faserverbundstrukturen
(CFK) mit ein.
asc(s | Automotive Simulation Center Stuttgart e.V.
Impressum
Aktuelles von den Projekten
Inzwischen ist das erste beim asc(s durchgeführte Projekt FEM-MKS
abgeschlossen und das zweite Projekt MDO-Fahrzeug steht kurz vor dem
Abschluss. Wichtige Erkenntnisse bei der CAE-Prozesskette und bei den
numerischen Verfahren sind dabei erarbeitet worden. Eine Umsetzung
dieser Ergebnisse in die industriell eingesetzten CAE-Programme erfolgt
nun als nächster Schritt. Folgeprojekte dazu sind teilweise schon gestartet
bzw. in Vorbereitung.
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Industrieprojekt “FEM-MKS II”
Das Projekt "Import von FE Strukturen in MKS-Codes“ (Akronym: FEM-
MKS) wurde durch das Automotive Simulation Center Stuttgart e.V.
koordiniert. Projektpartner waren das Automotive Simulation Center
Stuttgart e.V., das Institut für Technische und Numerische Mechanik der
Universität Stuttgart (ITM), die Daimler AG, die Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG,
die INTES Ingenieurgesellschaft für technische Software mbH, das
Stuttgart Research Centre for Simulation Technology und Exzellenzcluster
SimTech und als assoziierter Partner die Altair Engineering GmbH.
Bereits im Juni 2011 wurde dieses Projekt mit großem Erfolg abge-
schlossen. Dabei wurde das Potenzial der mit dem Programmpaket
MOREMBS umgesetzten modernen Modellreduktionsverfahren gezeigt.
Neben der Anwendbarkeit auf industrielle Beispiele wurde eine deutlich
verbesserte Abbildungsgüte nachgewiesen.
Da seitens der Automobilindustrie neue und erweiterte Anforderungen an
dieses Reduktionsverfahren bestehen, wurde ein Nachfolgeprojekt “Import
von FE Strukturen in MKS Codes-Teil II“ (Akronym: FEM-MKS II) definiert,
das am 1. Mai 2012 gestartet ist.
Ride Simulationen sind neben anderen eine häufig bei den OEMS durch-
geführte Anwendung der Simulation elastischer Mehrkörpersysteme
(eMKS). Dazu wird ein detailliertes eMKS-Gesamtfahrzeugmodell mit allen
wichtigen Fahrzeugbauteilen und -baugruppen erstellt und über digitali-
sierte Straßen gefahren. Dabei spielen insbesondere Kopplungen zwischen
einzelnen Komponenten, wie die zwischen der flexibel modellierten
Karosserie und den ebenfalls flexibel modellierten Sitzen, eine wichtige
Rolle.
Um die dynamischen Eigenschaften eines Systems richtig abzubilden, ist
oftmals eine solche Kopplung mehrerer flexibler Körper notwendig. Das
dynamische Zusammenspiel zwischen Sitz und Karosserie kann im
Frequenzbereich von 0 Hz bis 50 Hz nur sinnvoll abgebildet und bewertet
werden, wenn beide Körper elastische Freiheitsgrade enthalten. Um eine
Erweiterung der Anwendbarkeit auf industrielle Fragestellungen mit
mehreren elastischen Körpern zu erhalten, ist eine Anwendung auf
Mehrfachkopplungen (FE/FE) reduzierter Teilsysteme zu untersuchen.
Ebenso ist die Glättung der Prozesskette im Sinne der industriellen
Anwendbarkeit von großem Interesse.
EU-Forschungsprojekt “PaaSage”
PaaSage ist ein EU-Förderprojekt im Rahmen von FP7 mit 15 Projekt-
partnern im EU-Projektcluster IKT. Das Fördervolumen beträgt 6,3 Mio. €.
Das asc(s erhält davon einen Mitarbeiter für 2 Jahre finanziert bzw.
mitfinanziert zu 75% - mit einer Overhead-Pauschale von 60%.
The vision of PaaSage is to create an open infrastructure that will support
providers in easily defining platform independent applications and services
that exploit the cloud specific capabilities to a maximum degree. It will
enable model-based development of such applications and support the
developer by coupling captured knowledge and requirements for scalability,
database management, service levels, cost, execution time, scheduling
constraints etc. to give cost and benefit feedback at development time and
make deployment recommendations. This extended model will be coupled
with historical meta-data to enable automated real-time intelligent
reasoning to provide a feasible dynamic mapping of these models to the
platform(s) selected for the application instantiation.
PaaSage will deliver a model-based open upperware1 platform shown in
the Figure with a set of interworking functional components integrating
•
A familiar modelling and integrated development environment (IDE)
integrated into the popular development platform Eclipse.
•
Cloud modelling language, Cloud ML, allowing the creation of novel
models and meta-models for enterprise systems, focusing on
architectural styles for platform independent solutions. Cloud ML will
be standardized as an OMG standard during the lifetime of the
project.
•
A speculative profiler to analyse existing applications or source code
at development time, in order to derive the data dependencies,
communication patterns, computing complexities, behavioural and
quality characteristics of the functional units helping to establish the
application directed acyclic graph (DAG).
•
An intelligent stochastic reasoner capable of identifying feasible
configurations satisfying the execution constraints in stochastic
settings when the time variant execution parameters can only be
measured with uncertainty. The reasoner will learn the better
configurations with each.
Das asc(s beteiligt sich bei PaaSage
an folgenden vier von insgesamt zehn Arbeitspaketen:
•
WP 6 – Requirements, Integration and Testing
•
WP 7 – System demonstrators
•
WP 8 – Exploritation
•
WP 9 – Training and Dissemination
Mit seiner Expertise auf dem Gebiet der numerischen Simulation beteiligt
sich das asc(s neben der Spezifikation der Anforderungen für die
zukünftige Nutzung von Cloud-Umgebungen in der Automobilindustrie
insbesondere auch bei der Erstellung von drei Use-Case-Domains sowie
bei der Erstellung von System Demonstratoren, an Hand derer die
Fähigkeiten von PaaSage in industriellen und akademischen Umgebungen
überprüft wird.
Weiterhin beteiligt sich das asc(s an der Durchführung von geeigneten
Fortbildungsmaßnahmen auf dem Gebiet des Cloud-Computing.
Industrieprojekt “FEM-MKS II”
BMBF-Forschungsprojekt
“e-generation”
EU-Forschungsprojekt
“PaaSage”
Projektpartner
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Porsche Engineering Group GmbH
•
Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG
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Volkswagen AG
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Robert Bosch GmbH
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Behr GmbH & Co. KG
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ZF Sachs
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Infineon Technologies AG
•
asc(s e.V.
•
Fraunhofer LBF
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Universität Ulm
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Universität Stuttgart
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Technische Universität Dresden
•
Karlsruher Institut für Technologie
•
RWTH Aachen
•
Technische Universität Braunschweig