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R&D LABS

Hightech-Produkt Reifen

SIMULATION

Die Simulation ist im Reifenbereich in der Vergangenheit hauptsächlich ergänzend zu Testmethoden als zusätzliche Methode für die Produktentwicklung genutzt worden. Heute haben sich die Verfahren im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Präzision deutlich verbessert. Lassen sich heute alle Eigenschaften des späteren Reifens sicher und genau vorhersagen?

Simulation Icon

Die Wahl der Methode fällt auf die, die am effektivsten ist und die besten Ergebnisse liefert.

Digitaleren Entwicklungsprozessen

Gummi ist ein kompliziertes Material. Als viskoelastischer Werkstoff ist seine Beschreibung, in Kombination mit anderen ebenfalls vielschichtigen Bauteilen eines Reifens, sehr komplex. Entsprechend ist die Vorhersehbarkeit seines Verhaltens komplizierter als bei metallischen Werkstoffen. Zusammen mit digitaleren Entwicklungsprozessen und der stärkeren Leistungsfähigkeit der Hardware haben Simulationsmethoden einen Reifegrad erreicht, der ihren Einsatz auch im Reifenbereich mehr und mehr zu einem Standardverfahren werden lässt.

Damit konkurrieren Simulationen stets mit anderen Prüfverfahren. Die Wahl der Methode fällt auf die, die am effektivsten ist und die besten Ergebnisse liefert. Es gibt Reifeneigenschaften, die lassen sich relativ gut testen und schlecht berechnen oder aber gut berechnen und nur sehr aufwendig testen. Bei einem vorhandenen Reifen kann der Rollwiderstand relativ schnell durch einen Trommeltest ermittelt werden. Ein Simulationsverfahren wäre um einiges teurer. Geht es aber darum, bei einem noch zu entwickelnden Reifen einen Abrieb unter spezifischen Fahrbedingungen vorherzusagen, wäre ein Test extrem teuer. Hier ist der Simulation der Vorzug zu geben.

 

Zudem unterliegt das Produkt immer gewissen Eigenschaftsschwankungen durch seine Materialien. 

Reifenprofil

Simulation zur Beurteilung der Performance

Stark im Kommen sind die Simulationsverfahren bei den sogenannten „Additional Performances“, vor allem im Bereich Fahrdynamik und in den dazugehörigen Reifeneigenschaften. Ideal für die Reifenentwicklung wäre es, ließe sich durch Simulation vorab berechnen, wie eine Konstruktion auszusehen hat, um mit der vorhandenen Technologie die gewünschten Eigenschaften des Reifens bestmöglich zu erreichen. Im realen Prozess ist die Präzision der Simulation noch nicht in allen Bereichen ausreichend. Zudem unterliegt das Produkt immer gewissen Eigenschaftsschwankungen durch seine Materialien. Deswegen ist im realen Prozess heute noch immer der ein oder andere Loop mit existenten Bauteilen nötig, um die Performance zu beurteilen.


 

Steigende Anzahl an Target Approvals

Die Modellvielfalt in der Automobilindustrie hat in der Vergangenheit stark zugenommen. Dazu kommt, dass jedes Fahrzeug aufgrund der Kundenwünsche sehr viele Reifendimensionen aufweist. Somit steigt der Anteil der Erstausrüstungsentwicklungen („Target Approvals“), obwohl das Volumen möglicherweise gleich bleibt oder sogar abnimmt. Das lässt sowohl bei den Reifenherstellern als auch bei den Fahrzeugherstellern eine große Komplexität und vor allem einen großen Testaufwand entstehen. Beide Seiten sind aufgrund der kleineren Mengen gezwungen, die Entwicklungskosten bei gleichbleibender Qualität pro Target Approval deutlich zu senken. Die virtuelle Entwicklung bietet deshalb ein sehr hohes Potenzial: Das Reifenmodell wird vom Kunden mit dem Fahrzeugmodell gekoppelt und im Rechner oder Fahrsimulator getestet und abgestimmt.


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