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12 Elektronik automot ive ElEktromobilität Um das optimale Setup zu finden wird ein simulationsgestützter dreiteiliger Ansatz angewandt Zunächst wird die Ausgangssituation sowie die Systemanforderung betrachtet Im zweiten Schritt werden die einzelnen Systemkomponenten je nach Anforderung ausgewählt und im dritten und letzten Schritt erfolgt die Optimierung und Abstimmung Im ersten Teil des Spezifikationsprozesses werden Lastenhefte mit detaillierten Kundenanforderungen erstellt Diese beinhalten Aspekte der Gesamtleistungsfähigkeit wie beispielsweise Leistung Höchstgeschwindigkeit und Drehmoment Zusätzliche wichtige Variablen sind technische Umsetzbarkeit Kosten Gewicht Baugröße Effizienz und die Wiederverwendbarkeit von Komponenten sowie die Wartungsfreundlichkeit Diese Anforderungen werden mithilfe eines KI-Algorithmus kategorisiert und anschließend auf die für die Systemoptimierung notwendigen Parameter reduziert Im nächsten Schritt wird die eDrive-Plattform auf Systemebene anhand der Optimierungskriterien simuliert Jede Produktvariante – zum Beispiel die zahlreichen verfügbaren Wechselrichter – wird durch ein eigenes Modell und Simulationsparameter definiert Die mittlere Modellierungsebene ist ein digitaler Zwilling der das gesamte eDrive-System mit einem hohen De - tailgrad betrachtet Die Parameter für diesen digitalen Zwilling werden auf der Grundlage der Ergebnisse der vorherigen Modellierungsebene festgelegt Der digitale Zwilling wird nicht nur zur Validierung der Komponentenauswahl verwendet sondern lässt sich auch für die Funktionsentwicklung und die Systemsteuerungsstrategien nutzen Die höchste und letzte Stufe der Modellierung umfasst spezifische eindimensionale dreidimensionale und die sogenannte Finite-Element-Methodik FEM die beispielsweise das Strukturoder Flüssigkeitsverhalten den Wärmetransport und die Wellenausbreitung untersucht Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Optimierung von Teilsystemen wie dem E-Motor in dem zum Beispiel die vorhergesagte Wellenausbreitung sowie das NVH-Verhalten Noise Vibration Harshness untersucht wird Eine globale Datenbank und die gemeinsame Verwaltung von Simulationsdaten die durch Praxistests validiert wurden ermöglicht den effizienten Wissensaustausch mit Forschungszentren in aller Welt Die Plattformsimulation ist angesichts der zunehmenden Komplexität moderner Fahrzeuge ein leistungsfähiges Instrument Die Optimierung des Gesamtsystems bietet einen effektiven Ansatz zur Bewältigung dieser Komplexität und ermöglicht es den Ingenieuren und Konstrukteuren die bestmögliche Kombination von Einzelkomponenten zu finden Einer der Hauptvorteile der Systemsimulation ist ihre Fähigkeit die Entwicklungszeit erheblich zu verkürzen Durch den Einsatz der Simulation können Modelle bis zu sechs Monate früher zur Verfügung gestellt werden als bei der Verwendung von physischen Teilen Diese Geschwindigkeit ist entscheidend um mit den steigenden Anforderungen des Marktes Schritt zu halten Darüber hinaus führt die Systemsimulation zu Kosteneffizienz indem sie die Robustheit der Funktionen im Vorfeld erhöht Mit einer höheren Funktionsreife während der Entwicklungsphase lassen sich durch die Verwendung einer übergeordneten Modellierung die Kosten in der Entwicklungsphase senken Durch den Einsatz von KI-Algorithmen in der Simulationsphase insbesondere Ein Blick in die Testund Prüfeinrichtungen von GKN Automotive in Lohmar im Rhein-Sieg-Kreis Entwicklungsingenieure von GKN Automotive bei der Arbeit Bild GKN Automotive Bild G KN Aut om ot iv e