In der Entwicklung neuer Fahrzeugplattformen ist die Einhaltung der Gewichtszertifizierung in frühen Designphasen entscheidend für die behördliche Zulassung und die optimale Fahrzeugleistung. Diese Fallstudie beschreibt die technischen Herausforderungen und Lösungen zur Erstellung einer robusten, flexiblen Gewichtszertifizierungstabelle in Konzept- und Prototypphasen. Der Prozess integriert Prinzipien des System-, Struktur- und Materialleichtbaus zur Kontrolle von Massenunsicherheiten, zur Unterstützung der Designflexibilität und zur Sicherstellung der Einhaltung globaler Vorschriften.
Die Ausgangssituation
Das Team für Fahrzeughomologation und -entwicklung eines internationalen OEM benötigte eine strukturierte Methode zur Definition und Zertifizierung von Fahrzeugmassenparametern – einschließlich Leergewicht, zulässigem Gesamtgewicht und Achslasten – während der frühen Konzeptentwicklung. Ziel war die Etablierung einer standardisierten Zertifizierungstabelle trotz sich ständig ändernder Stücklisten, laufender Designänderungen und globaler Marktanforderungen.
Die Herausforderung
Die frühe Entwicklungsphase ist durch hohe Massenvariabilität und unsichere Komponentendaten gekennzeichnet, was die Vorhersage der Gesamtmasse und der Verteilung erschwert.
Die wichtigsten technischen Herausforderungen waren:
- Massenschätzung unter Unsicherheit
- Dynamische Massenverteilung
- Variantenmanagement
- Nicht standardisierte Lastdefinitionen
- Iterative strukturelle Auswirkungen
Diese Faktoren gefährdeten die Einhaltung strenger Massenbudgets, Lastpfadoptimierung und Nutzlastverhältnisse.
Unser Ansatz
Zur Lösung dieser Probleme wurde ein systemorientierter, ingenieurgetriebener Ansatz verfolgt:
Zentralisiertes, versionskontrolliertes Gewichtstracking
Echtzeitverfolgung von Komponentenmassen mit Unsicherheitsfaktoren basierend auf dem Reifegrad der Systeme.
Definition von Lastfällen in frühen Phasen
Standardisierte Lastfälle nach ISO und regulatorischen Normen (Fahrer, Passagiere, Flüssigkeiten, Gepäck).
Leichtbaustrategien
Systemleichtbau: Modulare Subsysteme
Strukturleichtbau: FEM-basierte Optimierung
Materialleichtbau: Einsatz von Aluminiumlegierungen und ultrahochfesten Stählen
Interdisziplinäre Massenreviews
Regelmäßige Abstimmungen mit Einkauf, Design, Simulation und Homologation.
Modulare Gewichtstabellen für Variantenmanagement
Dynamische Gewichtsmatrizen für Antriebsstränge, Ausstattungen und Märkte.
Das Ergebnis
- Reduktion der Massenunsicherheit: <5 % Abweichung zum Prototypgewicht bei SOP
- Regulatorische Bereitschaft: Einheitliche Struktur für EU- und US-Zulassungen
- Höhere Designflexibilität: Parallele Entwicklung mehrerer Varianten möglich
- Verbesserte Massenverteilung: Achslasten innerhalb ±2 % der Simulation
- Beschleunigter Entwicklungszeitplan: Tabellen 3 Monate früher fertig als bisher
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