3D-CAD-Software Hymer setzt bei der Camper-Entwicklung auf Solid Edge

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Für das Konzept-Campingfahrzeug Vision Venture schuf Hymer mithilfe von Siemens-Software einen vollständigen digitalen Zwilling. Basis dafür sind die CAD-Daten aus Solid Edge. Dieser Prozess spart sowohl physische Prototypen als auch Zeit ein – und soll den Camper-Bau revolutionieren.

Die Hymer GmbH & Co KG gehört zu den Pionieren auf dem Gebiet der Campingfahrzeuge. Das Unternehmen stellte 1957 seinen ersten Wohnanhänger her, 1961 gefolgt von Deutschlands erstem Wohnmobil. So wurde Hymer in Europa zum Symbol für eine ganze Fahrzeugkategorie. Das Unternehmen ist Teil der Erwin Hymer Group. Unter der Marke Eriba entwickelt und produziert es auch Wohnanhänger.

Indem Hymer Innovation und schwäbische Tugenden wie Detailverliebtheit und Qualität sowie die Verarbeitungsqualität „made in Germany“ verband, wurde das Unternehmen im Wohnmobilsegment zu einem Innovations- und Technologieführer. „Die Seitenwände bestehen aus geschlossenzelligem PU-Schaum mit einer Aluminiumhülle und bieten bei nur fünf Zentimetern Dicke den Isolationswert einer 80 Zentimeter starken Ziegelmauer“, erklärt Frank Heinrichsen, Marketingleiter bei Hymer.

Solid Edge hat alle Tools zur Erstellung eines digitalen Zwillings

Hymer-Ingenieure entwickelten das Konzept-Campingfahrzeug Vision Venture, wobei sie einen digitalen roten Faden über den gesamten Produktentstehungsprozess spannten. Mithilfe der Software aus dem Siemens-Xcelerator-Portfolio, dem integrierten Portfolio aus Software, Hardware und Dienstleistungen, schufen sie wie bei allen Konstruktionen einen vollständigen digitalen Zwilling des Fahrzeuges.

Für die CAD-Konstruktion nutzen die Hymer-Mitarbeiter an allen europäischen Standorten die CAD-3D-Software Solid Edge. Für Vision Venture importierten sie Modelle, die ein Industriedesigner mit der Software NX geschaffen hatte. „Solid Edge ist durch seine unterstützende Benutzeroberfläche leicht zu erlernen; neue Kollegen benötigen nur wenig Einschulung“, sagt Stefan Ziegler, Leiter Industrialisierung, Forschung und Entwicklung bei Hymer. „Diese 3D-CAD-Software enthält alles, was wir für das Erstellen des vollständigen digitalen Zwillings eines Fahrzeuges brauchen, einschließlich mächtiger Werkzeuge für die Rohrleitungskonstruktion.“ In Hymer-Wohnmobilen spielen Rohre und Kabelbäume wesentliche Rollen. Für deren Konstruktion und Verlegungsplanung nutzt Hymer die Applikation Solid Edge Xpress Route 3D.

Simulation reduziert Anzahl der physikalischen Prototypen

Die Konstrukteure überprüfen die Festigkeit ihrer Konstruktionen mit der Finite-Elemente-Methode (FEM). Für alltägliche Untersuchungen nutzen sie dazu die Möglichkeiten in Solid Edge. Weitergehende Analysen vergeben sie an The Team Technology (TTT), eine Konstruktionsabteilung für Automobil-Leichtbau innerhalb der Erwin Hymer Group. Dort kommt für FEM-Analysen die 3D-Software Simcenter zum Einsatz. Dieser zweistufige Überprüfungsprozess führt zu einem Wissensaufbau in den frühen Stadien der Produktentwicklung und reduziert die Anzahl der benötigten physikalischen Prototypen.

Unter Einsatz von Teamcenter baut Hymer Prototypen ihrer Fahrzeuge in der virtuellen Realität (VR). Dazu laden die Wohnmobilspezialisten die mithilfe von Solid Edge geschaffenen digitalen Zwillinge in Teamcenter Visualization Concept, eine Erweiterung für Teamcenter Visualization. Sie erstellen digitale Mockups des gesamten Fahrzeugs oder von Fahrzeugteilen, um Probleme aufzudecken und zu lösen.

Im Wohnmobilbau ist die ergonomische Entwurfsüberprüfung wichtig. Über eine VR-Brille lässt sich sehr einfach feststellen, ob die konstruierten Lösungen praktikabel sind. „Mit den Möglichkeiten von Teamcenter Visualization zum Erstellen digitaler Mockups können wir Unzulänglichkeiten aufdecken und beseitigen, noch bevor sie sich zu teuren Problemen auswachsen“, sagt Heinrichsen. „Der virtuelle Prototypenbau half uns, physikalische Modelle und Prototypen um 80 Prozent zu reduzieren.“

Mit dem Austauschformat JT Daten flexibel nutzen

Teamcenter VR nutzt das Dateiformat JT für Darstellung und Analyse der 3D-Modelle. Da die Geometriedaten von Solid Edge in diesem Format übergeben werden, ist für deren Import keine Datenaufbereitung oder -umwandlung erforderlich.

Simulation durch CFD optimieren

Simulationszeiten komplexer Maschinen/Anlagen reduzieren

Die Hymer-Konstrukteure nutzen das JT-Format für den gesamten Datenaustausch zwischen verschiedenen Softwareprodukten. Für viele Zwecke wird ein großer Teil der in nativen CAD-Daten enthaltenen Informationen nicht benötigt. Meist genügen die Geometriedaten; Historiendaten wären nur Ballast. „Wir brauchen heute nicht mehr drei Tage für Datenübersetzung und -bereinigung“, erklärt Ziegler. „Mit dem Dateiformat JT können wir Geometriedaten in Minuten statt Tagen importieren und konsolidieren, selbst wenn diese aus verschiedenen Softwaresystemen stammen.“ Das ist häufig der Fall, etwa beim Zusammenführen der in unterschiedlichen Systemen erstellten Konstruktionen der Fahrzeugmechanik und der Kabelbäume in ein gemeinsames Modell mittels Teamcenter Visualization.

Mit JT für den Datenaustausch brauchen Anwender darüber hinaus zum Betrachten von 3D-Modellen keine CAD-Software. Der kostenlose JT2Go-Viewer erleichtert die Zusammenarbeit mit Lieferanten und externen Partnern auf der Grundlage reichhaltiger Konstruktionsdaten.

Ein digitaler Zwilling, viele Anwendungen

Die Dokumentation erstellen die Hymer-Ingenieure mit Rapid Author for Teamcenter (vormals Cortona 3D). Dazu gehören auch elektronische Arbeitsanweisungen für die Montagelinien. „Die Kollegen sind von den Montageanleitungen mit 3D-Modellen begeistert“, sagt Ziegler. „Besonders schätzen sie die Möglichkeit, die Modelle zu drehen und so Dinge sehen zu können, die in Zeichnungen oft verborgen bleiben.“

Das hilft auch dabei, neue Produktionsmitarbeiter anzulernen. Im Engineering unterstützt der Siemens-Lösungspartner ISAP AG Hymer mit Softwareschulungen. Für den Vertrieb schaffen Hymer-Ingenieure lebensechte, oft bewegte Renderings. Diese basieren ebenfalls auf den Daten der 3D-Modelle aus Solid Edge. Noch größer sind die Vorteile, wenn es nur einen digitalen Zwilling für die zahlreichen Varianten der Wohnanhänger und Wohnmobile von Hymer gibt.

„Jede Entwicklung beginnt als 150-Prozent-Modell und muss auf ein 100-Prozent-Modell reduziert werden, um die individuellen Anforderungen zu erfüllen“, weiß Heinrichsen. Deshalb haben die Hymer-Ingenieure begonnen, ihre Modelle mit Produkt- und Fertigungsinformationen (PMI) anzureichern. „PMIs ermöglichen die Variantenableitung mittels Konfiguration“, bestätigt Ziegler. „Der Zeitbedarf dafür ist um 65 Prozent gesunken.“

Durch die Verwendung des in Solid Edge geschaffenen digitalen Zwillings als gemeinsame Wissensbasis für all diese Zwecke sind sämtliche Daten assoziativ und können universell genutzt werden. Dadurch konnte Hymer verteilte Informationssilos und Fehlerquellen im Zusammenhang mit der separaten Datenhaltung eliminieren. Zudem können alle Beteiligten nach Änderungen sofort auf der Grundlage gültiger, aktueller Informationen weiterarbeiten.

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