CAD CAD-Engineering-Software erlaubt schnelle Entwicklung von Formel-1-Bauteilen

Autor / Redakteur: Michael Brückmann / Dietmar Kuhn

In der Formel 1 kommt es auf Höchstgeschwindigkeit an, auch für die Entwickler und Konstrukteure des japanischen Rennstalls Panasonic Toyota. Ein leistungsfähiges Design-Werkzeug wie Catia V5 und das Produktdatenmanagementsystem Enovia VPM helfen dabei, die technischen Aufgaben zu lösen.

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In der Formel 1 kommt es auf Höchstgeschwindigkeiten an; das gilt auch für die Ingenieure und die von ihnen zu entwickelnden Bauteile. Bilder:Toyota
In der Formel 1 kommt es auf Höchstgeschwindigkeiten an; das gilt auch für die Ingenieure und die von ihnen zu entwickelnden Bauteile. Bilder:Toyota
( Archiv: Vogel Business Media )

Die ersten Rennen der Saison 2007 haben diese hochgesteckten Erwartungen des Panasonic Toyota Racing Teams noch nicht ganz erfüllt. Dennoch werden Hochleistungen erbracht, nicht zuletzt von den verantwortlichen Ingenieuren. „Für die hohen Anforderuungen benötigen wir leistungsfähige Werkzeuge und gute Partner. Ohne entsprechende Software könnten wir das heute nicht mehr leisten“, sagt Waldemar Klemm, Senior Manager IT Systems und verantwortlich für die technischen Softwareanwendungen bei Panasonic Toyota Racing.

Catia V5 für das CAD-Engineering und Enovia VPM für das Datenmanagement

„Vor allem die Nutzung modernster IT-Methoden und die Durchgängigkeit der Daten stehen bei uns im Vordergrund“, erläutert Klemm weiter. Gearbeitet wird im Engineering mit Catia V5 und für das Datenmanagement mit Enovia VPM von Dassault Systèmes.

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„Unser Business ist extrem zeitgetrieben“, sagt Klemm. „Die fixen Termine der einzelnen Rennen während der Saison müssen eingehalten werden. Wir können nicht, wie in manchen anderen Branchen möglich, Termine verschieben und eine Woche später zum Rennen erscheinen.“ Die Fahrzeuge werden speziell demnach auf die jeweiligen Events zugeschnitten. Die Rennwagen werden innerhalb von fünf bis sechs Monaten vor Beginn der Saison entwickelt und gebaut. So auch der aktuelle TF 107 für die diesjährige Saison.

Auf Grundlage einer Basis-Konfiguration wird der Wagen an die Bedingungen der jeweiligen Strecke angepasst, so dass ein Optimum an Leistung erbracht werden kann. So wird beispielsweise für die schnelle Strecke in Monza jedes Jahr ein neuer Frontflügel entwickelt, der zur gesamten Aerodynamik des Autos und natürlich zur Strecke passt.

Wechsel von Catia V4 zu Catia V5 spart 80% der Entwicklungszeit

„Bei der Entwicklung dieses Frontflügels haben wir durch den Wechsel von Catia V4 zu V5 eine Einsparung der Entwicklungszeit um etwa 80% erreicht“, verrät Klemm. Da für die Geschwindigkeit neben der Bereifung vor allem die Aerodynamik ausschlaggebend ist, bedeutet eine solche Zeitersparnis einen erheblichen Vorteil, da in derselben Zeit mehrere Varianten des Teils konstruiert, hergestellt und zahlreiche Versuche in den beiden Windkanälen des Formel 1-Konstrukteurs durchgeführt werden können.

„Wir messen bei Toyota genau, wie sich unsere Entwicklungszeiten durch die Einführung neuer Systeme verändern“, erläutert der Senior Manager IT Systems. Dabei hat Toyota die Erfahrung gemacht, dass durch den Wechsel von Catia V4 auf Catia V5 die gesamte Konstruktionszeit um 20% reduziert wurde. Dies schafft Zeit für die Alternativen- und Variantenentwicklung.

Integriertes Softwarepaket mit Catia V5 und Enovia VPM bietet Vorteile

Weitere Zeit- und Kostenvorteile ergeben sich laut Toyota aus der Nutzung eines integrierten Paketes der Dassault-Software mit Catia V5 und Enovia VPM als wichtigste Bestandteile. Zwar wurde Catia V5 wegen seines parametrischen Flächen-Designs als erstes in der aerodynamischen Entwicklung eingesetzt doch das besondere Merkmal dieser Anwendungen ist die Durchgängigkeit der Daten, die damit verschiedenen Modulen und Funktionalitäten einheitlich zur Verfügung stehen. „Es geht längst nicht mehr nur um die Konstruktion einzelner Teile“, stellt Klemm fest. „Vielmehr bietet uns die Dassault-Lösung die Möglichkeit, unsere Prozesse neu zu gestalten.“

Die schnelle Entwicklung – beispielsweise des Frontspoilers - ist nicht zuletzt auf das Knowledge-Management in Catia V5 zurückzuführen. Durch die Hinterlegung von Designer-Wissen und bestimmter Regelwerke wurde die Konstruktion der einzelnen Teile des Frontflügels komplett automatisiert.

Auch bei der ergonomischen Gestaltung des Fahrerraums hilft ein Catia-Modul, der so genannte Human-Builder. Die Toyota-Fahrer werden von Kopf bis Fuß vermessen. Damit steht den Ingenieuren ein exaktes Datenmodell der Fahrer Ralf Schumacher und Jarno Trulli zur Verfügung, so dass sie Cockpit, Steuerung und Schwerpunkt optimal auf den Fahrer einstellen können.

Produktdatenmanagementsystem Enovia VPM verwaltet alle Fahrzeugdaten

Mit dem Produktdatenmanagementsystem Enovia VPM werden alle fahrzeugbezogenen Daten verwaltet. Dies ermöglicht per Knopfdruck die Darstellung des aktuellsten Fahrzeugstandes auf dem Bildschirm für alle Beteiligten und stellt damit einen erheblichen Vorteil dar.

Das Digital-Mock-up auf Basis der Catia-Daten bietet durch seine virtuelle Darstellung sämtlicher Fahrzeug-Komponenten und ihrer geometrischen Lage zueinander die Möglichkeit, konstruktive Widersprüche schnell zu erkennen und zu beseitigen. Die erste physikalische Montage der Fahrzeuge konnte so von drei Wochen auf zwei Tage reduziert werden. Auch konnten Spezialisten im Mutterkonzern in Japan bei der Konstruktion und Fertigung besonders komplexer Teile einbezogen werden.

60% Kosten- und Zeiteinsparungen bei der Datensuche mit Produktdatenmanagementsystem Enovia VPM

Hinzu kamen 60% Kosten- und Zeiteinsparungen bei der Datensuche im Entwicklungsprozess, 40% bei der Korrektur von Stücklistenfehlern und 48% im Änderungsmanagement. Schließlich können die Daten aus Catia V5 in weitere CAA V5-Anwendungen der Dassault Systèmes Softwarepartner übernommen werden.

Bei all dem besteht zwischen Panasonic Toyota Racing und Dassault Systèmes nicht nur das übliche Verhältnis zwischen Software-Entwicklern und Anwendern. So arbeiten Dassault-Softwareentwickler vor Ort direkt bei den Toyota-Designern, um die Möglichkeiten von Catia V5 und Enovia voll zu nutzen um die Software auf die Bedürfnisse der Fahrzeugentwickler exakt anzupassen. Zugleich ist Toyota bei ausgereiften Software-Neuentwicklungen Pilotkunde, der wichtige Rückmeldungen gibt. „Für Dassault ist die Formel 1 ein ideales Umfeld“, konstatiert Xavier Silhouette, PLM-Verkaufsleiter Europa bei Dassault Systèmes.

Michael Brückmann ist Manager Marketing und Kommunikation bei Dassault Systèmes für Deutschland, Österreich und die Schweiz.

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