SLS AMG
| von Hilmar Dunker

Für Michael Gorriz, CIO bei Daimler, ist klar: “Unser Unternehmen lebt in ständigem Wandel durch Technologie. SLS AMGUnsere IT-Organisation treibt diesen voran – in enger Partnerschaft mit den Fachbereichen.“ Ein wichtiges Ziele ist es, Entwicklungszeiten einzuhalten und frühzeitig einen hohen Fahrzeugreifegrad zu erzielen. Dazu verfügt Mercedes-Benz über eine virtuelle Produktentwicklung mit sehr leistungsfähigen CAx-Prozessen, -Methoden und -Systemen.

Lange bevor der erste physische Prototyp aufgebaut ist, werden alle berechenbaren Fahrzeugeigenschaften ganzheitlich bewertet und optimiert. Das sind zum Beispiel Ein- und Ausbauuntersuchungen, Kollisions- und Baubarkeitsprüfungen, Crash-Simulationen sowie thermische Absicherungen. Der Entwicklungsbereich setzt dafür den digitalen Prototyp ein, also ein virtuelles Abbild eines Fahrzeugs mit allen Aggregaten und Sonderausstattungen. „Mit Hilfe des digitalen Prototypen können wir unsere Innovationen viel früher bewerten“, erklärt Sigrid Fischer, Teamleiterin in der Gesamtfahrzeugkonstruktion bei AMG. Die Performance-Marke AMG ist innerhalb von Mercedes-Benz Cars auf Hochleistungsfahrzeuge spezialisiert und setzt mit dem SLS AMG zum ersten Mal in der Geschichte des Unternehmens ein kompromisslos performance-orientiertes Gesamtfahrzeug  um. Dabei war AMG nicht nur in der Konzeptionsphase federführend, sondern verantwortete auch die Gesamtprojektleitung.

für die Markteinführung des SLS AMG erforderte eine enge Kooperation zwischen AMG, Mercedes-Benz Cars und einem externen Hauptlieferanten. Innerhalb der digitalen Prototypenphase mussten die Datennutzer zu vereinbarten Zeitpunkten einen vollständigen, geometrischen und funktionalen Datenstand des Fahrzeugs bewerten und optimieren können. Mercedes-Benz arbeitet im Konstruktionsprozess grundsätzlich mit dem Datenformat CATIA V5 und setzte beim digitalen Prototyp des SLS AMG erstmalig auf eine komplette Solid-Darstellung des Rohbaus. Das bedeutet, dass die Einzelteile nicht als Flächen, sondern als Volumenmodelle dargestellt werden und die Materialstärken vom Konstrukteur erkannt werden können. Das stringente Datenmanagement stellte die Verfügbarkeit der Daten im digitalen Prototypen sicher. Und zwar in allen Produktentwicklungsphasen von der frühen Konzeptbewertung bis zum funktions- und gewichtsoptimierten Serienfahrzeug.

Mercedes-AMG nutzte dabei die Erfahrung der CAx-Kollegen aus Sindelfingen. „Ein solches Projekt erfordert eine kontinuierliche Abstimmung zwischen den Entwicklungsbereichen, den Lieferanten von Geometrie- und Funktionsdaten, den Datennutzern in der Berechnung und in der Gesamtfahrzeugkonstruktion“, so der CAx-Sprecher Siegfried Landes. „Im so genannten CAx-Kreis wurden Beschlüsse zum konkreten Datenprozess gefasst und die Umsetzung der notwendigen CAx-Standards gewährleistet.“ Außerdem erhielten die Prozessbeteiligten anhand von Monitoringlisten laufend einen Überblick über den aktuellen Datenstand, Problemfälle zwischen Datenlieferanten und -nutzern wurden bei regelmäßig stattfindenden Datensichtungsterminen gelöst. „Am Ende muss sich die Qualität des digitalen Prototypen am realen Fahrzeug messen“, so Gernot Jäger, zuständig für den digitalen Prototypen des SLS AMG. „Die ersten Realfahrzeuge haben den hohen Reifegrad des digitalen Prototypen voll bestätigt.“ Als Beispiele nennt er Finite-Elemente-Berechnungen in Bezug auf Fahrdynamik, Fahrzeugsteifigkeit, akustische (NVH, noise, vibration, harshness) und thermische Absicherung, Fahrleistung und Verbrauch sowie Crash. Allein die Anzahl von Crashberechnungen mit Gesamtfahrzeugmodellen schätzt er beim SLS AMG auf über 1.000. Ein Berechnungsmodell besteht aus circa zwei Millionen Elementen.

Eine Herausforderung für die IT war, dass die Entwickler auf die Standorte Affalterbach und Sindelfingen sowie den Sitz eines externen Entwicklungspartners verteilt waren. Das hauseigene Engineering-Data-Management (EDM) System Smaragd ist die zentrale Datendrehscheibe der Produktentwicklung. Dort werden die Geometrie- und Funktionsdaten für jede Baureihe archiviert. Mercedes-AMG hatte bereits einen Zugriff – für das SLS-Projekt wurde der Entwicklungspartner für den Rohbau per Remote-Client eingebunden. Das Ergebnis: Dort gespeicherter Geometrieumfänge konnten in Echtzeit bei den Datennutzern in Affalterbach und Sindelfingen abgerufen werden. Diese nutzen die Datenstände im EDM System für die Absicherung der Fahrzeugfunktionen und der Montage – zum Beispiel Einbausimulationen bei den Frontscheinwerfern oder die Untersuchung der Zugänglichkeit von Verschraubpunkten bei der Montage von Heckleuchten. Damit der Entwicklungspartner die dafür benötigte Datenqualität liefert, erhält er konkrete Vorgaben in Form eines CAD-Handbuchs, das die Konstruktionsmethoden, die Prozesse für den Datenaustausch und die Qualitätskriterien einschließlich Indikatoren beschreibt. Je früher ein Bauteil freigegeben ist, desto früher kann das Werkzeug für seine Produktion hergestellt werden. Um den Freigabeprozess über die drei Standorte effizient zu gestalten, wurde von handschriftlicher auf digitale Signatur für einzelne Freigabeschritte umgestellt – zunächst für den Rohbau und schließlich für das komplette Fahrzeug. Der Start des Workflows erfolgte beim Rohbau-Entwicklungspartner, die Bewertung und Freigabe beim Team Gesamtfahrzeug in Affalterbach, die Zeichnungsprüfung und Freigabe von Team- und Abteilungsleitern in Sindelfingen und abschließend die Freigabe im Mercedes-Benz-Stücklistensystem. Im EDM System war der Freigabestatus für alle ohne Papier nachvollziehbar und die entsprechenden Fahrzeugumfänge von jedem Standort aus visualisierbar. Für die schnelle Visualisierung von Fahrzeugumfängen setzt Mercedes-Benz zunehmend auf das Format JT, das automatisch zu jedem CAD-Datensatz erzeugt und im EDM System bereitgestellt wird.

Fazit: Ohne den digitalen Prototyp und die damit verbundenen Datenmanagement-Prozesse, -Methoden und -Standards ist eine Fahrzeugentwicklung bei Mercedes-Benz nicht mehr denkbar. „Im Entwicklungsprojekt SLS AMG wurden alle Kompetenzen aus innovativer Sportwagen-Entwicklung und modernsten CAx-Prozessen gebündelt“, sagt Volker Mornhinweg, Vorsitzender der Geschäftsführung der Mercedes-AMG. Mit konsequentem Datenmanagement führte Mercedes-AMG den SLS AMG bei verkürzter Entwicklungszeit termingerecht zur Serienreife.

Autor: Siegfried Landes