Aktive Sicherheit und kostengünstige Fertigung im Sinne einer nachhaltigen urbanen Mobilität
Während sich die aktuelle Debatte über Elektrofahrzeuge um die Effizienz von Batterien und Elektroantriebssträngen und folglich um die Reichweite der Fahrzeuge dreht, besteht die größte Herausforderung für die Automobilindustrie nach wie vor in der Reduzierung von Energie, Zeit und Kosten bei der Fertigung von Karosserierahmen (Fahrgestellen). Das EU-finanzierte Projekt Multi-Moby hat ein skalierbares Fahrgestell entwickelt, dessen Länge oder Breite durch Änderung der Größe einiger weniger Elemente variiert werden kann, was die effizientere Produktion von Mehrpersonen- und Mehrzweck-Nutzfahrzeugen gestattet. Der Projektpartner I-FEVS konnte Modularität und Skalierbarkeit bereits im Rahmen mehrerer EU-Projekte wie beispielsweise WIDE-MOB, PLUS-MOBY und DEMOBASE nachweisen. Multi-Moby baut nun auf dieser Arbeit auf. Resultat ist ein automatisierter Entwurfsprozess, bei dem für die Konstruktion des Fahrgestells und der motorisierten Achsen keinerlei Formen mehr gebraucht werden. Dank des Einsatzes eines robotergesteuerten Lasersystems zum Schneiden der hochfesten Stahlrohre für den Schweißschritt des kompletten Fahrgestells sind keine komplizierten Schablonen erforderlich. Alles, einschließlich der Fertigung der Türen, Achsensysteme, Aufhängungen und Radnaben, kann in einer Mikrofabrik auf einer Werkhallenfläche von 1 500 m² erledigt werden.
Eine Technologie für die sichereren Fahrzeuge der Zukunft
Die partnerschaftlich in das Projekt Multi-Moby eingebundene University of Surrey entwickelte aktive Sicherheitssysteme für zukunftssichere Fahrzeuge im Zusammenhang mit der V2X-Verkehrsvernetzung (Vehicle-to-Everything; Car2x). „In der Cloud könnten beispielsweise die Informationen von mehreren vernetzten Fahrzeugen verarbeitet und die Position möglicher Stellen mit geringer Reibung zwischen Reifen und Straße bestimmt werden, die dann an die herannahenden Fahrzeuge übermittelt werden“, erklärt Aldo Sorniotti, der die Informationsverbreitung im Rahmen des Projekts leitet. „Auf diese Weise könnten auf Vorausschau beruhende aktive Sicherheitssteuerungen derartige V2X-Informationen nutzen.“ Drei dieser aktiven Sicherheitssteuerungen wurden entwickelt. Zum einen erkennt ein Antischlupfregelungssystem anhand von Daten aus der Cloud bevorstehende reibungsarme Straßenabschnitte und verhindert dann präventiv das Durchdrehen der Räder. Überdies nutzt das Antiblockiersystem Straßenreibungsdaten aus der Cloud, um einem Blockieren der Räder schon im Voraus vorzubeugen. Schließlich verlangsamt eine präventiv wirkende Bremsfunktion das Fahrzeug, wenn die aktuelle Geschwindigkeit für den vorausliegenden kurvigen Straßenabschnitt sicherheitskritisch ist, was wiederum auf der Grundlage von Straßenreibungsdaten erfolgt.
Funktionsoptimierung erweitert Potenzial
„Eines unserer Ziele, an dem wir noch arbeiten, ist die Entwicklung von autonomen Ressourcen mittels Einsatz kostengünstiger Scan- und Nachtsichtfunktionen, der sogenannten Gimbals, d. h. kardanischen Aufhängungen. Nach weiteren Untersuchungen stellte sich jedoch heraus, dass es aus Sicherheits- und Redundanzgründen am besten war, die Kardanik mit anderen Sensoren zu kombinieren“, berichtet Sorniotti. In den verbleibenden sieben Projektmonaten wird sich das Team auf die Realisierung einer fortgeschrittenen Elektrik-/Elektronik-Architektur mit implementierten gesicherten Abläufen zur aus der Ferne erfolgenden Aktualisierung und Nachrüstung der Firmware konzentrieren. Zudem verfolgt das Team das Ziel, die autonomen Kapazitäten zu verbessern, indem die am meisten auf der Straße erprobten Sensorik- und Berechnungsplattformen sowie modernste KI-basierte Technologien für sowohl in Längs- als auch in Querdynamik wirkende aktive Sicherheitssysteme eingesetzt werden. „Unser Anliegen besteht darin, innerhalb eines Jahres nach Projektabschluss mit autonomen Fähigkeiten ausgestattete Lieferwagen für Lebensmittel und Medikamente auf den Markt zu bringen“, erklärt Sorniotti. Außerdem können die in der Fahrzeugfertigung genutzten Verfahren auf andere Anwendungen übertragen werden, z. B. auf die Produktion von Elektrofahrrädern und -mopeds.
Schlüsselbegriffe
Multi-Moby, Fahrgestell, aktive Sicherheit, Elektrofahrzeug, Reibung auf der Straße, Modularität, Skalierbarkeit, automatisiertes Design, Elektrik-/Elektronik-Architektur
