Produktentwicklung Wie Mensch und Maschine gemeinsam das Auto der Zukunft entwickeln

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Technik und Formgebung von Fahrzeugen haben sich in der Historie der Automobilindustrie fundamental weiterentwickelt. Auch der Entwicklungsprozess als solcher hat einen umfassenden Wandel erfahren – digitale Lösungen, Industrie-Roboter und smarte Software-Technologien prägen das Bild der Automobil-Produktion von heute.

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Von den ersten Skizzen bis zum Fräsen – wie Designstudien in der Automobilindustrie heute ablaufen.
Von den ersten Skizzen bis zum Fräsen – wie Designstudien in der Automobilindustrie heute ablaufen.
(Bild: Invenio)

Die Vielzahl der Entwicklungsschritte von Kraftfahrzeugen beginnt bereits bei Designstudien für Automobil-Messen. Diese Studien dienen dazu, ein neuartiges Automobil-Konzept, auch Show-Modell oder Showcar genannt, dem Messe-Publikum vorzustellen und aus den Reaktionen herauszulesen, welche Aspekte möglicherweise in die Serienfertigung übernommen werden können. Technische und funktionale Parameter müssen noch nicht zwingend gegeben sein – es soll lediglich der äußere Charakter der Karosserie zur Schau gestellt werden.

Technik und Handarbeit kombinieren

Dennoch ist ein solches Show-Modell sehr zeitintensiv. Dank Automatisierung können bereits in der frühen Gestaltungsphase Arbeitsaufwände reduziert werden – mit individuellen Lösungen wird eine Vielzahl von Handgriffen durch Knopfdruck auf ein Minimum beschränkt. Doch trotz des Computer-Zeitalters ist die manuelle Arbeit an Ton-Modellen aus Industrieplastilin (Clay) nicht wegzudenken. Es gilt, das Zusammenspiel von Technik und präziser Handarbeit miteinander zu kombinieren. In abstimmungsintensiven Designstudien werden diese Synergien bereits erfolgreich genutzt, um sowohl Zeit als auch Kosten einzusparen.

Für Eilige – die Bildergalerie gibt einen schnellen Überblick zu den einzelnen Entwicklungsschritten in der Fahrzeugentwicklung:

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Konzepte und Zeichnungen – die Ausgangsbasis

Neben den individuellen Bedürfnissen und Anforderungen entscheidet maßgeblich der erste Eindruck über den Verkaufserfolg eines Fahrzeuges. Um bei der Ideenfindung eines neuen Autos die ersten Zielvorstellungen zu visualisieren, bedienen sich die Fachabteilungen nach wie vor der klassischen Skizzen-Konstruktion. Ein vorher erarbeitetes Konzept beschreibt den Charakter der zu entwickelnden Karosserie. Die darin definierten Begrifflichkeiten müssen in der Linienführung von einfachen, zweidimensionalen Skizzen, sogenannten Daumennagel-Skizzen, berücksichtigt und bestmöglich umgesetzt werden. Aus der Entwurfssammlung werden diejenigen Zeichnungen selektiert und in Schnell-Skizzen ausgearbeitet, die den Anforderungen und Eingrenzungen der Designer entsprechen.

Die Ausführung dieser Schnell-Skizzen – retuschiert in Farbe und in der Größe eines DIN A4-Blattes – erfolgt seit Mitte der neunziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts vermehrt durch den Einsatz von Software. Die digitale Bearbeitung erleichtert und unterstreicht die skizzenbasierte Gestaltung natürlicher Phänomene bei der gewünschten Formgebung, wie beispielsweise Aussehen, Reflexionen und Schatten. Die Fahrzeugentwürfe erhalten dadurch einen realistischen Charakter anhand dessen die Erfüllung des definierten Konzeptes nochmals geprüft wird.

Von der Skizze zum Modell

Auf Basis der Zeichnungen wird anschließend ein favorisiertes Design ermittelt, das bis zum maßstäblichen Modell ausgearbeitet wird. Die ausgewählte Karosserie wird in perspektivische, dreidimensionale Skizzen überführt, um einen ersten Eindruck der Gesamt-Geometrien zu erhalten. Zum ersten Mal steht hier nicht nur die reine Seitenansicht im Vordergrund, sondern vor allem die Symbiose aus Felgen, Front- und Heckbereich. Bei den Details ist es wichtig, die perspektivische Darstellung der vorangegangenen Skizzen deutlich zu verringern, um eine gleichmäßige Flächendarstellung zu gewinnen.

Diese Zeichnungen werden im Anschluss, beispielsweise mit der Adobe Creative Suite mittels klarer, erfassbarer Linien dargestellt. Wichtig bei dieser Art von Renderings ist, dass in allen Darstellungen (Front-, Seiten-, Heck- und Topansicht) keinerlei perspektivische Verzerrung entsteht, um den Gesamteindruck der Außen-Geometrien und -maße nicht zu verfälschen. Das Rendering dient als Basis für das noch folgende Plastilin-Modell und die dreidimensionale digitale Umsetzung.

Anhand von Ergonomiestudien zum finalen Design

Anhand dieser Adobe-Darstellung(en) wird eine Ergonomie-Studie oder auch Package-Untersuchung durchgeführt, die den Platzbedarf der Insassen über die menschliche Körpergeometrie ermittelt. So muss – auch bei den nicht funktionalen Showcars – garantiert sein, dass die Raumaufteilung und die Außenabmessungen eine angenehme Sitzposition, Beinfreiheit und das problemlose Bedienen der Pedalerie für alle Geschlechter gewährleistet.

In mehreren Iterationsschritten und unter Beachtung von ergonomischen und gestalterischen Merkmalen erfolgt die Auswahl des finalen Stylings der Karosserie – festgehalten mit zahlreichen perspektivisch korrekten Zeichnungen – die die Ausgangsbasis für das Plastilin-Modell darstellen.

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