Unsere Welt ist so komplex wie nie zuvor. Sie ist volatil. Unvorhersehbar. Ständig im Wandel. Um schnell auf diese Veränderungen reagieren zu können, ist ein hohes Maß an Flexibilität gefordert. Bisher bewährte Modelle, Erfahrungen oder Bedingungen werden von jetzt auf gleich auf den Prüfstand gestellt. So erleben wir auch heute noch eine Evolution, werden zum Umdenken gezwungen und müssen uns an neue Situationen anpassen. Das gilt auch für unsere Mobilität. Das Closed-Loop- Engineering bietet EDAG agile, aber automatisierte Entwicklungsprozesse, die Optimierung von Schnittstellen, um flexibel und vor allem schnell auf diese Mobilitätsevolutionen von heute und morgen reagieren zu können. Möglich macht das die Bündelung von Kompetenzen und Entwicklungen unserer verschiedenen Unternehmensbereiche, wodurch wir in der Lage sind, alle notwendigen Bausteine für den Entwicklungskreislauf abzudecken und unsere Mobilitätskonzepte kontinuierlich an die neuen Anforderungen zu adaptieren und auf Basis von realen Daten stetig weiterzuentwickeln.
Die Art wie wir uns fortbewegen wird sich in den nächsten Jahrzehnten noch deutlich stärker und schneller verändern müssen als das bisher schon der Fall ist. Immer mehr Menschen leben in Ballungszentren, die durch steigende Emissionen, Lärm, Staus und Überfüllung zu einer Belastung für den Menschen werden und nach neuen Mobilitätskonzepten verlangen.
Der EDAG CityBot bietet genau diesen Herausforderungen der Mobilität von morgen bereits heute problemlos die Stirn. Als vernetztes, autonom fahrendes Roboterfahrzeug, das für verschiedene Einsatzbereiche durch Nutzmodule wie Anhänger- und Rucksackmodule an alle erdenklichen Mobilitäts-, Transport- und Arbeitssituationen im urbanen oder industriellen Bereich angepasst werden kann, wird er zum flexiblen, effizienten, aber vor allem ganzheitlichen Bestandteil der Smart City. Entweder für den Personen- und den Gütertransport, oder für Dienstleistungen im Bereich Sicherheit und Stadtpflege.
Als Teil einer nachhaltigen Mobilität kann er überall dort eingesetzt werden, wo präzise Abläufe und Zyklen für Effizienzsteigerung und die Reduzierung von Emissionen sorgen müssen. So ergeben sich neben der Stadt noch ganz andere Anwendungsfelder wie Logistik-Center und Flughäfen, in welchen der EDAG CityBot durch Automatisierung der Prozesse enorme Vorteile bietet. Diese stellen jedoch unterschiedliche Anforderungen. So muss der EDAG CityBot beispielsweise im Logistik-Center weitaus weniger Module nutzen und erfährt in der Stadt eine Vielzahl an verschiedenen Belastungen mehr durch Streckensteigungen, schweren Anhängermodulen und größeren Distanzen. Darüber hinaus unterscheiden sich die Mobilitätsbedürfnisse und Temperaturen z.B. zwischen Barcelona und Helsinki grundlegend. Eine Spezialisierung der EDAG CityBots und deren Bestandteile auf die Einsatzumgebungen bietet deshalb ein enormes effizienzsteigerndes Potenzial. So kann der Logistik-Center CityBot z.B. wesentlich leichter sein und kleinere Motoren verwenden als der Stadt CityBot.
Verschiedene Anwendungsfelder stellen unterschiedlichste Anforderungen an die EDAG CityBots. So ist die optimale Konstruktion des Radträgers für jeden Einsatzbereich unterschiedlich.
Dies funktioniert aber nur dann, wenn wir den spezifischen Anwendungsfeldern Rechnung tragen und aus den Daten, die uns der CityBot zu seinen Einsätzen liefert, wieder hocheffiziente und spezialisierte neue EDAG CityBots generieren. Damit zusätzlich die Entwicklungskosten für angepasste CityBots oder ein neues Modul gering ausfallen, werden neue Methoden wie das Generative Design angewendet. So kann ein automatisierter, kontinuierlicher Entwicklungsprozess – das sogenannte Closed Loop Engineering - etabliert werden. Bauteile werden genau auf Belastungen und Einsatzbereiche zugeschnitten.
Der Closed-Loop-Engineering-Prozess besteht aus drei wesentlichen Teilen:
- Live-Datenerfassung
- Automatisierte Optimierung
- Flexible Produktion
Bei EDAG greifen alle dafür notwendigen Kompetenzen für diesen ganzheitlichen Ansatz perfekt ineinander: die Expertise in der Gesamtfahrzeugentwicklung- und Validierung, das Knowhow für Digitalisierung, Software Entwicklung und auch unsere Erfahrung im Umsetzen von Produktionslösungen. Wie?
Closed-Loop-Engineering: Das Ergebnis ist das perfekte Zusammenspiel von verlässlichen Daten
Die EDAG CityBots sammeln kontinuierlich Daten über ihre Nutzung, Belastung und ihre Umgebung. Ganz gleich, ob sie in einem Logistikzentrum Waren von A nach B transportieren, auf großen internationalen Flughäfen für die Anlieferung der Bordverpflegung für Passagiere und Crew zuständig sind, oder im urbanen Umfeld als Taxi nach einem Event zur Verfügung stehen sollen.
Auslesen, auswerten und verarbeiten können wir diese Unmengen an Daten Dank der eigenentwickelten ED::MEDAAN Software. Sie ist ein vollumfängliches Messdaten-Ökosystem für die hoch performante, skalierbare und kostengünstige Analyse von Fahrzeugmessdaten. Durch diese Technologie werden trotz enormer Datenmengen Auswertzeiten deutlich verkürzt und Weiter- und Neuentwicklungen von Fahrzeugen oder Komponenten erhalten so mehr Geschwindigkeit und Intelligenz bei der Bereitstellung von Daten, die wir dringend benötigen, wenn wir agil und schnell auf Veränderungen reagieren möchten.
Im nächsten Schritt nutzen wir das Generative Design für die automatisierte Optimierung der Bauteile. Durch die Nutzung von Software Lösungen, wie z.B. Autodesk Fusion 360, können wir Entwicklungsprozesse agil und automatisiert umsetzen, was uns wiederum Schnelligkeit bringt. Durch die Vorgabe von verschiedenen Parametern, wie Last, Fertigungsverfahren oder Material erhalten wir das perfekte Bauteil für den jeweiligen Anwendungsbereich. Ändern sich die Randbedingungen woraus dann neue Lastfälle entstehen, so können diese immer wieder in einem automatisierten Optimierungsprozess auf Grund der Entwicklungsautomatisierung neu angepasst werden.
In dem Anwendungsfall, den wir Ihnen im Video zeigen, haben wir im Rahmen eines Kooperationsprojekts mit Autodesk auf Basis des Digitalen Zwillings des CityBots und seiner Umgebung, mit den verschiedenen Systemebenen, wie Karosserie, Interieur und dem Chassis befasst und in unserem konkreten Fall, einen Radträger genutzt, um einen Closed-Loop-Engineering Prozess aufzusetzen. Durch Generative Design werden kontinuierlich verbesserte Entwürfe erstellt und z.B. durch Software wie Netfabb analysiert. Diese Verbesserungen können zu komplett neuen Teilen führen oder zu kleinen Änderungen wie dünneren Wandstärken.
Durch die flexiblen Fertigungslösungen der EDAG Production Solutions können die sich ständig veränderten EDAG CityBots hergestellt werden. Unsere Erfahrungen und Lösungen im Umfeld der Smart Factory, aber auch für Digitale Zwillinge, dem Internet of Things helfen bei der Realisierung von Produktionsansätzen für eine kostengünstige und prozessorientierte Fertigung. Werkzeuglose Fertigungsmethoden wie CNC-Fräsen, -Drehen, -Biegen, Laserschneiden und Additive Fertigung, sowie vorrichtungslose Fügeprozesse sind für die flexible Fertigungslösung des CityBots ein wesentlicher Bestandteil.
Schließlich werden die leichteren oder haltbareren Radträger dank der flexiblen Fertigung in neu produzierte EDAG CityBots eingebaut oder bereits in Betrieb befindliche EDAG CityBots erhalten auf Grund ihrer veränderten Aufgaben, Lasten, etc. ein Update, um noch effizienter zu sein.
Flexible Fertigungslösungen ermöglichen die Herstellung sich ständig verändernder CityBots.
Durch das Sammeln jetzt entstehender neuer Daten für die aktualisierten Teile bzw. CityBots wird der Kreislauf geschlossen und der automatisierte Prozess beginnt von neuem. So können sich die EDAG CityBots kontinuierlich an veränderte Mobilitätsbedarfe und Anforderungen anpassen. Wie Lebewesen in der Natur können nun auch technische Produkte sich kontinuierlich weiterentwickeln – eine technische Evolution wird erzielt.
Im Gegensatz dazu treffen Automobilhersteller und Entwicklungsdienstleister für konventionelle Fahrzeuge heute viele verschiedene Annahmen, setzen auf Erfahrungswerte aus manuellen Feldstudien und Analysen von vorherigen Modellen nach langen Laufzeiten. Durch lange und meist starre Entwicklungszyklen von drei bis vier Jahren kann ein OEM dabei nicht spontan auf Veränderungen, Anforderungen oder Trends des Marktes reagieren. Außerdem muss ein Fahrzeug meist Anforderungen aus sehr unterschiedlichen Märkten gleichzeitig erfüllen. Spezialisierte Varianten werden aus Kostengründen und zu hohem Entwicklungsaufwand vermieden. Jedes Modell ist eine einmalige Entwicklung und ein bestehendes Fahrzeug wird nicht kontinuierlich verbessert oder aktualisiert, sondern nach Ende der Nutzung entsorgt.
Hier könnte bereits heute ein angepasster Closed-Loop-Ansatz für schnellere Innovationszyklen sorgen und in Kombination mit einer Kreislaufwirtschaft den Ressourcenverbrauch drastisch senken und die Effizienz steigern. Den Mehrwert durch Verringerung der Total-Cost-Of-Ownership und geringeren Umweltschäden können die Fahrzeugbesitzer von heute, also meist Privatpersonen, nicht messen und erfahren. Im Gegensatz dazu schauen besonders Flottenbetreiber und öffentliche Einrichtungen auf diese Faktoren und blenden emotionale Kauffaktoren tendenziell eher aus.
Dies ist auch der Grund, warum ein vollumfänglicher Closed-Loop-Ansatz kurz- bis mittelfristig zunächst in Industriemaschinen zur Anwendung kommen wird. So werden z.b. Invest-intensive Fertigungsanlagen bereits heute aus Kosten- und Effizienzgründen regelmäßig überarbeitet. Ein Closed-Loop-Engineering Prozess wird diese Update-Zyklen beschleunigen und auf Grund von Datenanalysen bessere Ergebnisse hervorbringen.
Im Rahmen des Automotive Innovation Forum 2021 zeigt Richard Kordaß, Projektleiter Innovation, nochmal alle Schritte dieses Projekts genau auf und erklärt ausführlich, warum Closed-Loop-Engineering zukünftig unerlässlich für die Entwicklung von innovativen Mobilitätskonzepten sein wird.
Den kompletten Vortrag haben wir zusätzlich als Video für Sie bereitgestellt. So erhalten Sie noch weitere spannende Einblicke, die Sie für die Evolution der Mobilität von morgen nutzen können.
