Servicexpert - Gesellschaft für Service-Informationssysteme mbH

Lebensdauerberechnung des Antriebsstrangs bei MAN

ServiceXpert optimiert Toolkette für Lebensdauerberechnung bei MAN Nutzfahrzeuge AG

München, 23.08. 2010

Fahrzeuge und ihre Bauteile sind im täglichen Betrieb großen Belastungen ausgesetzt. Die dynamischen Belastungen sind je nach Einsatzbedingung verschieden. Die Lebensdauer dieser Bauteile muss nach Maßgabe der OEM’s entsprechend hoch sein, um die Ansprüche der Kunden, die Funktionssicherheit und Betriebszuverlässigkeit der Produkte sicherzustellen.

Durch die Beschleunigung des Entwicklungsprozesses für die Gesamtfahrzeuge und den dadurch kurzen Entwicklungszeiten von Bauteilen, wie dem Antriebsstrang, sind reale Bauteiltests, wie Echtzeitfahrten und Testaufbauten, aus Zeit- und wirtschaftlichen Gründen nur in beschränktem Umfang möglich. Die Herausforderung wird durch die Anforderung, die Fahrzeuge für neue Märkte in der geforderten Qualität gemäß eines marktgerechten Beanspruchungsprofils auszulegen, gesteigert. Die Simulation von Beanspruchungssituationen ist daher gängiges Mittel bei OEMs zur Lebensdauerberechnung von Bauteilen.

Die MAN Nutzfahrzeuge AG hat sich entschieden mit der Einführung des sog. FAhrLEbensDAuer („FALEDA“) Tools, die Simulationen der Lebensdauerprüfung virtuell durchzuführen und damit ihre bestehende Simulationstoolkette zu erweitern. Bereits im Jahr 2002 hat MAN mit Einführung des Tools FASIMAT (FAhrSImulation in MATLAB-Simulink®) ein Werkzeug zur Simulation von Fahrstrecken und damit zur Optimierung des Fahrverhaltens (Kraftstoffverbrauch und Leistungsbedarf des Antriebsstrangs) in Einsatz genommen. Mit dem FALEDA-Tool können darüber hinaus Datenanalysen und Berechnungen von Einzel- und Gesamtkollektiven auf Basis von realen Messdaten oder simulierten Daten aus FASIMAT durchgeführt werden. Dieses Verfahren ermöglicht eine Risikoabschätzung zur Lebensdauer der Komponenten auf Basis der FALEDA Ergebnisse.

FALEDA wurde 2008 in eine bestehende Toolkette mit Schnittstellen zum Pre- und Postprocessing-System integriert. Neue Nutzeranforderungen machten 2009 die Optimierung dieser Toolkette erforderlich. Im Fokus der Optimierung standen im Wesentlichen folgende Themen:

• Schaffung einer medienbruchfreien, durchgängigen Toolkette: aufgrund verschiedener Formate waren zahlreiche Datenkonvertierungen und –formatierungen notwendig, die hohen Zeit- und Personalaufwand generierten. Automatisches Einlesen von Daten, wie GPS-Streckenprofilen, war nicht möglich.

• Reduktion der Fehleranfälligkeit: durch den hohen manuellen Bedienaufwand wiesen die Auswertungen der Simulationsergebnisse eine hohe Fehlerhäufigkeit auf.

• Steigerung der benutzerfreundlichen Handhabung: Die Komplexität der Tollkette verlangte die Bedienung durch einen Experten.

• Schaffung einer Nutzerakzeptanz und Erweiterung des Nutzerkreises: durch die Optimierung der Toolkette sollte mehr Personal zur Bedienung befähigt werden. Damit sollte zusätzlich eine schnellere Reaktionszeit auf Anfragen und damit eine höhere Akzeptanz geschaffen werden.

Die ServiceXpert unterstützt MAN seit 2005 und konnte bei dem Nutzfahrzeughersteller bereits in zahlreichen Projekten unter anderem im Entwicklungsbereich Axle / Transfercase / Wheelbrake mit der Betreuung und Durchführung von Lebensdauer-Simulationen ihr Know-how einbringen. Daher wurden die Ingenieure der ServiceXpert Ende 2009 von MAN beauftragt, die bestehende Toolkette zu optimieren.

Nach einer ausführlichen Analyse der bestehenden Toolkette und der bestehenden Problemfelder, übernahm das Team der ServiceXpert in enger Abstimmung mit dem Auftraggeber die Ausarbeitung, die Prüfung und das Priorisieren der technischen und funktionalen Anforderungen. Auf die anschließende Ausarbeitung der Spezifikation folgte die Programmierung der neuen Funktionen in MATLAB/Simulink® durch die Fachleute der ServiceXpert. Nach Test und Dokumentation wurde bei Projektabschluss im März 2010 den Anwendern bei der MAN Nutzfahrzeug AG eine optimierte Toolkette zur Verfügung gestellt, die allen Anforderungen des Kunden gerecht wurde.

„Zu Projektbeginn standen wir vor der großen Herausforderung, die Kommunikation zwischen bestehenden Simulationstools und deren Nutzung zu verbessern. Wir haben gerne auf das Know-how der ServiceXpert im Bereich Simulation und Systemoptimierung zurückgegriffen, da wir die strukturierte und professionelle Arbeitsweise des Unternehmens und die gute Zusammenarbeit in der Vergangenheit kennen- und schätzen gelernt haben“, sagt Alexander Tradt, Abteilungsleiter im Bereich Axle/ Transfercase/ Wheelbrake bei der MAN Nutzfahrzeuge AG.

Im Fachgebiet Systementwicklung Elektrik/Elektronik ist der ServiceXpert seit vielen Jahren kompetenter Partner führender Nutzfahrzeughersteller. Neben Leistungen im Bereich Systemintegration, Simulation und Test umfasst das Portfolio zudem Anforderungs- und Konfigurationsmanagement. Die Ingenieure der ServiceXpert arbeiten dabei eng mit den Entwicklungsabteilungen der OEMs zusammen.

ServiceXpert, ein Unternehmen der ESG-Gruppe, beschäftigt über 80 Mitarbeiter an den Standorten Hamburg und Fürstenfeldbruck. ServiceXpert ist ein europaweit operierendes System- und Softwarehaus für Entwicklungs- und Serviceprozesse softwareintensiver, komplexer und technologisch hochwertiger Produkte insbesondere für die Märkte Investitionsgüter und Nutzfahrzeuge.

 

Copyright ServiceXpert Gesellschaft für Service-Informationssysteme mbH 2016. All rights reserved.