Forschung für die Automobilindustrie am Fraunhofer ITWM

Künstliche Intelligenz in der Fahrzeugentwicklung für den digitalen Wandel der Automobilindustrie

Nicht nur unser Bereich »Mathematik für die Fahrzeugentwicklung« beschäftigt sich mit innovativen Lösungen für die Automobilindustrie, auch unsere anderen Abteilungen tragen u.a. mit Künstlicher Intelligenz (KI) und Algorithmen in der Fahrzeugentwicklung zum digitalen Wandel der Branche bei. Von der Forschung in der Batterieentwicklung, zu Simulationen von Lackieranlagen oder der Entfaltung von Airbags bis zu Analysen über individuelle Fahrprofile finden sich unsere Methoden in allen Bereichen.

Anwendungsbeispiele und Projekte

Alle Bereiche und Abteilungen tragen mit verschiedenen Projekten zum digitalen Wandel der Automobilbranche bei. In den Reitern sind die Abteilungen und Bereiche mit ihren Projekten aufgelistet:

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

In unserem Bereich Mathematik für die Fahrzeugentwicklung dreht sich fast alles um Themen der Automobilindustrie. Wir fokussieren unsere Aktivitäten zur Systemsimulation auf die Fahrzeug-Umwelt-Mensch-Interaktion und entwickeln Reifensimulationsmodelle und Methoden zur invarianten Systemanregung. Das Technikum vereint die Simulations- und Messtechniken des Bereichs.

 

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

Betriebsfestigkeit von Bauteilen

Wir nutzen statistische Methoden zur Auswertung von Betriebsfestigkeitstests und zur Lastdatenanalyse

 

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

Human-in-the-Loop Fahrsimulator RODOS®

Um komplexe Situationen zu untersuchen, haben wir einen interaktiven Bewegungssimulator konzipiert

 

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

Datenbasierte Mathematik

Datenanalyse, Systemidentifikation und Maschinelles Lernen für Analyse- und Prädiktionszwecke

 

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

Reifenmodelle und -simulation

CDTire ist eine Familie von Reifenmodellen mit unterschiedlicher Modellierung

 

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

Simulation von Kabeln und Schläuchen

Für die vielen Kabel und Schläuche im Motorraum eines Fahrzeugs unterstützt unsere Simulationssoftware IPS Cable Simulation

 

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

Digitale Umgebungsdaten

Geografische Daten in der Auswertung von Tests für Fahrzeuge

 

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

Dynamik und Systemsimulation

Simulationen von Systemeigenschaften wie Motor- und Fahrdynamik oder das Verhalten von Assistenz- und Sicherheitssystemen

 

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

Menschmodelle und Mensch-Maschine-Interaktion

Arbeitende in der Produktion

 

Mathematik für die Fahrzeugentwicklung

Betriebsfestigkeits­versuche

Mit JUROJIN Betriebsfestigkeitsversuchen mit Schwerpunkt PKW und Nutzfahrzeugindustrie planen und auswerten.

Transportvorgänge

In der Abteilung Transportvorgänge geht es vor allem um die Optimierung von Produkten, die technische Auslegung von Produktionsprozessen oder um simulationsbasierte Messmethoden. Auch in der Automobilbranche sind diese Fähigkeiten oft sehr nützlich.

 

Transportvorgänge

Gitterfreie Simulation mit MESHFREE

Mit MESHFREE können z.B. Rollover-Vorgänge auf sandartigen Untergründen oder die Wasserdurchfahrts eines Automobils gitterfrei simuliert werden.

 

Transportvorgänge

Betanken von Kraftfahrzeugen

Wir entwickelten ein gitterfreies Simulationstool für möglichst umweltgerechte Betankungsvorgänge von Kraftfahrzeugen.

 

Transportvorgänge

Entfaltung von Airbags

In Zusammenarbeit mit der Firma ESI wird ein Softwaretool für Airbaghersteller entwickelt, das den Aufblasvorgang gefalteter Airbags simuliert.

 

Transportvorgänge

Temperaturfeld in einem Scheinwerfer

Die Scheinwerfer von ARRI liefern signifikante Wärmeleistungen. Die Prozesse dahinter wurden im Projekt mit Hilfe von Computersimulationen nachvollzogen.

Strömungs- und Materialsimulation

In der Abteilung Strömungs- und Materialsimulation gibt es im Bereich der Automobilbranche vor allem Simulationen und Projekte zu Elektrofahrzeugen.

 

Strömungs- und Materialsimulation

Simulation von Dieselpartikelfiltern

Zusammen mit der Robert Bosch GmbH arbeiten wir an der Entwicklung neuester Partikelfiltersysteme im Abgasstrang von Dieselfahrzeugen.

 

Strömungs- und Materialsimulation

Klima-Kontrollsystem für Elektrofahrzeuge

Das Projekt XERIC entwickelt ein neues Klima-Kontrollsystem, das in batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen energieeffizienter arbeitet.

 

Strömungs- und Materialsimulation

Batteriesimulation für Elektroantriebe

Unser Batteriesimulationstool BEST soll Hersteller elektrischer Energiespeicher dabei unterstützen, langlebige und sichere Batterien zu bauen.

 

EU-Projekt ALMA

ALMA hat sich zum Ziel gesetzt, eine neuartige batterieelektrische Fahrzeugstruktur für PKWs zu entwickeln. Dabei soll das Gewicht der Fahrzeugstruktur um bis zu 45 Prozent leichter werden.

High Performance Computing

Auch die Abteilung High Performance Computing trägt mit ihrem Projekt chargeBIG zum digitalen Wandel der Automobilindustrie bei.

 

High Performance Computing

Ladeinfrastruktur für Elektorfahrzeuge

Im Projekt chargeBIG entwickeln wir gemeinsam mit der MAHLE-Gruppe und der eliso GmbH eine neuartige Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge.

Optimierung

Im Bereich der Optimierung trägt mit einem Projekt zur Reduktion der Variantenzahl bei, die sich nicht negativ auf die Marktdurchdringung auswirkt.

 

Optimierung

Variantenreduktion in der LKW-Chassis-Bestückung

Wir entwickeln Plattformen und Produktfamilien zur Variantenreduktion.

Finanzmathematik

In der Abteilung Finanzmathematik wird die Automotive-Branche durch Datenanalyse optimiert.

 

Finanzmathematik

Data-Science in der Automobilbranche

Data Science und maschinelles Lernen sind wesentliche Technologien für die Optimierung von Prozessen und Finanzprodukten in der Automobilbranche der Zukunft.

Um das Produkt »Auto« hat sich ein beachtlicher Markt an Finanzdienstleistungen gebildet. Beispielsweise bieten Banken Leasing und Finanzierungen an, oder es werden neben gesetzlichen Gewährleistungen erweiterte Garantien – darunter auch Gebrauchtwagengarantien – für Kfz-Besitzer angeboten. Der damit entstehende Komfort für den Kunden bedeutet aber auch Unsicherheit für Banken und Hersteller. Unsere Abteilung Finanzmathematik unterstützt Sie bei der Lösung der auftretenden Problemstellungen in diesem Kontext
Um das Produkt »Auto« hat sich ein beachtlicher Markt an Finanzdienstleistungen gebildet. Beispielsweise bieten Banken Leasing und Finanzierungen an, oder es werden neben gesetzlichen Gewährleistungen erweiterte Garantien – darunter auch Gebrauchtwagengarantien – für Kfz-Besitzer angeboten. Der damit entstehende Komfort für den Kunden bedeutet aber auch Unsicherheit für Banken und Hersteller. Unsere Abteilung Finanzmathematik unterstützt Sie bei der Lösung der auftretenden Problemstellungen in diesem Kontext
Um das Produkt »Auto« hat sich ein beachtlicher Markt an Finanzdienstleistungen gebildet. Beispielsweise bieten Banken Leasing und Finanzierungen an, oder es werden neben gesetzlichen Gewährleistungen erweiterte Garantien – darunter auch Gebrauchtwagengarantien – für Kfz-Besitzer angeboten. Der damit entstehende Komfort für den Kunden bedeutet aber auch Unsicherheit für Banken und Hersteller. Unsere Abteilung Finanzmathematik unterstützt Sie bei der Lösung der auftretenden Problemstellungen in diesem Kontext
Um das Produkt »Auto« hat sich ein beachtlicher Markt an Finanzdienstleistungen gebildet. Beispielsweise bieten Banken Leasing und Finanzierungen an, oder es werden neben gesetzlichen Gewährleistungen erweiterte Garantien – darunter auch Gebrauchtwagengarantien – für Kfz-Besitzer angeboten. Der damit entstehende Komfort für den Kunden bedeutet aber auch Unsicherheit für Banken und Hersteller. Unsere Abteilung Finanzmathematik unterstützt Sie bei der Lösung der auftretenden Problemstellungen in diesem Kontext
Um das Produkt »Auto« hat sich ein beachtlicher Markt an Finanzdienstleistungen gebildet. Beispielsweise bieten Banken Leasing und Finanzierungen an, oder es werden neben gesetzlichen Gewährleistungen erweiterte Garantien – darunter auch Gebrauchtwagengarantien – für Kfz-Besitzer angeboten. Der damit entstehende Komfort für den Kunden bedeutet aber auch Unsicherheit für Banken und Hersteller. Unsere Abteilung Finanzmathematik unterstützt Sie bei der Lösung der auftretenden Problemstellungen in diesem Kontext

Bildverarbeitung

Auch die Abteilung Bildverarbeitung ist in der Branche aktiv. Mit einem neuen System können kaum wahrnehmbare Oberflächenfehler an Fahrzeugbauteilen erkannt werden.

 

Bildverarbeitung

Qualitätssicherung in der Automotiveindustrie

Bildverarbeitung ist wichtiger Bestandteil der industriellen Produktion. Besonders der Bereich Qualitätssicherung und Optimierung in der Automobilindustrie ist gewachsen.

Systemanalyse, Prognose und Regelung

In der Abteilung Systemanalyse, Prognose und Regelung wird die bestmögliche Dämpfung für PKWs berechnet. Dafür wurde die Matlab-Toolbox entwickelt.

 

Systemanalyse, Prognose und Regelung

Aktive Dämpfung

Wir entwickelten ein automatisiertes Reglerdesign zur aktiven Schwingungsdämpfung bei nichtlinearem Aktorverhalten.

Materialcharakterisierung und -prüfung

Für den Lackiervorgang von Karosserieteilen, haben die Experten der Abteilung Materialcharakterisierung und -prüfung eine selbstprogrammierende Lackierzelle entwickelt.

 

Materialcharakterisierung und -prüfung

SelfPaint

Im Projekt »SelfPaint« entwickeln wir eine selbstprogrammierende Lackierzelle für Stückzahl eins, beispielsweise für Lackiervorgänge von Karosserieteilen.