Industriepreis für automobilen Leichtbau: Die Gewinner

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Die gemeinsam von Altair und dem Center for Automotive Research (CAR) vergebenen Enlighten Awards zeichnen herausragende Ideen im automobilen Leichtbau aus.
Leichtbau

Quelle: Harley Davidson

  • Automobiler Leichtbau trägt dazu bei, Rohstoffverbrauch und Emissionen zu reduzieren.
  • Die Enlighten Awards, vergeben von Altair und Center for Automotive Research, zeichnen besondere Leistungen in dieser Konstruktionsdisziplin aus.
  • Altair gibt die Gewinner dieses Industrie-Preises bekannt.

Altair, ein Technologieunternehmen, das Lösungen für die Bereiche Produktentwicklung, High-Performance Computing (HPC) und Data Analytics anbietet, gibt die Gewinner der 8. Altair Enlighten Awards bekannt zu geben. Die gemeinsam mit dem Center for Automotive Research (CAR) vergebenen 8. jährlichen Enlighten Awards zeichnen die weltbesten Initiativenim Leichtbau zur Reduzierung von Fahrzeuggewicht und Emissionen aus und inspirieren so zu bahnbrechenden Fortschritten, welche die Industrie in eine nachhaltigere Zukunft lenken.

„Altair bildet den Knotenpunkt für Wissenschaft, Ingenieurwesen, Kunst und Entwicklung. Für uns, als Pionier in Leichtbautechnologien und -methoden, macht die Gestaltung einer nachhaltigeren Zukunft den Kerngedanken unseres Unternehmens aus“, sagte James Scapa, Chief Executive Officer und Gründer von Altair. „Es macht mich stolz zu beobachten, dass sich die Altair Enlighten Awards zu einer so begehrten Anerkennung entwickelt haben, welche die weltbesten Innovationen im automobilen Leichtbau auszeichnet und die das Interesse von Industrie, Ingenieuren, Entscheidungsträgern, Ausbildern, Studierenden und der Öffentlichkeit auf sich zieht.“  

Nachhaltige Entwicklung als Kerngedanke

Die Enlighten Awards werden in vier Kategorien verliehen und zeichnen kommerzielle Errungenschaften und Technologien im automobilen Leichtbau aus. Zu den Gewinnern im Jahr 2020 gehören:

  • Gewinner der Kategorie Full Vehicle: Harley Davidson Motor Company nutzte Elektrifizierung, um die Energiekapazität seines Elektro-Motorrads Livewire um 90 % zu erhöhen und verbesserte dabei gleichzeitig das Verhältnis von Energiekapazität zur Fahrzeugmasse um 60 %. Neben anderen Verbesserungen bildete diese Initiative die Grundlage für Verfahren zur Auslegung von Masse und Steifigkeit für zukünftige Motorradprogramme.
    • Zweitplatzierter: Nissan für seine neue Sentra 2020 Plattform, deren Entwicklung zu einer drastischen Verbesserung der Sicherheit und der dynamischen Leistung geführt hat, ohne dabei das Gewicht zu erhöhen. Mithilfe der Simulation konnten die richtigen Materialien an den richtigen Stellen zum Einsatz kommen.
  • Gewinner der Kategorie Module: Als Branchenneuheit entwickelte Toyota einen freistehenden spritzgegossenen Rückrahmen für zwei Insassen ohne eingegossene Verstärkung für den 2021 Sienna. Dieser fasste 15 Komponenten zu einem Spritzguss-Bauteil zusammen und reduzierte die Kosten um 15 %, die Masse um 30 % und erhöhte die Sicherheitsleistung um das Doppelte.
    • Zweitplatzierter: ZF kreierte als Marktneuheit eine elektrische Parkbremse (Electric Park Break – EPB) für mehr als 75 Millionen Fahrzeuge, die damit für die Straßen der Welt ausgestattet werden. Die Schwerlast EPB bietet eine Gewichtsersparnis von über 11 kg (25 lb) bei großen Lastkraftwagen und SUVs im Vergleich zu gewöhnlichen Drum-in-Hat-Parkbremsen (DIH).
  • Gewinner der Kategorie Enabling Technologie: Mubea entwickelte eine Blattfeder aus glasfaserverstärktem Polymer (GFK) und erzielte Gewichtseinsparungen von bis zu 75 % verglichen mit einer klassischen Mehrschicht-Stahlfeder. Das Unternehmen bediente sich eines skriptgesteuerten und automatisierten Workflows, ausgehend von einem parametrisierten Federmodell, in dem alle Federparameter angepasst werden können.
    • Zweitplatzierter: DuPonts geklebte thermoplastische Heckklappen BETASEAL  für den Einsatz von BETASEAL X2500-Strukturkleber, der schnell thermoplastische Innen- und Außenplatten verbindet und einen modularen Leichtbau ermöglicht. Die mit dem Strukturkleber BETASEAL X2500 verbundene thermoplastische Heckklappe Magna von DuPont konnte eine Gewichtseinsparung von 20-30 Prozent im Vergleich zu geschweißten Stahl-Heckklappen erzielen.
    • Lobende Erwähnung: Mazdas Computer-Aided Engineering-Verfahren (CAE) der multidisziplinären Designoptimierung (MDO) verbindet Top Technologietrends, indem in der Produktentwicklung Simulation-Driven Design und Data Analytics angewendet werden.
  • Gewinner der Kategorie Future of Lightweighting: Marelli entwickelte einen neuen modernen formgepressten Achsschenkel, der eine 25 %ige Reduzierung der Masse gegenüber einer Aluminiumversion beim Jeep Compass ermöglichte und eine 50 %ige Reduzierung im Vergleich mit der Gusseisenausführung erzielte.
    • Zweitplatzierter: Nissans ultraleichtes Karosserie-Seitenteil aus Aluminium/kohlefaserverstärktem Polymer (CFK), bei dem durch den Einsatz einer Multimaterialstruktur aus Aluminium und kohlefaserverstärktem thermischem Kurzfaser-Kunststoff (CFRTP) Gewicht im Topologieentwurf reduziert wurde. Verglichen mit einem konventionellen Karosserieseitenteil aus Stahl kann das Gewicht des neuen Bauteils um etwa 50 % reduziert werden.
Leichtbau
CAD-Rendering des Kunststoff-Rückrahmens der neuen dritten Sitzreihe im Toyota Sienna 2021, entwickelt vom nordamerikanischen Toyota Forschungs- und Entwicklungsteam und dem Zulieferer BASF, gefertigt von Flex-N-Gate. Das Design und die Materialien erfüllten die Ziele für Leichtbau und eine höhere Kundenzufriedenheit – bei gleichzeitig geringeren Kosten. Bildquelle: Toyota

Große Fortschritte im Leichbau

„Wir sind stolz darauf, den einzigen Industriepreis zu vergeben, der dem automobilen Leichtbau gewidmet ist und sind begeistert, wie viele Fortschritte durch den Einsatz von Optimierungstechnologien erzielt worden sind,“ sagte Richard Yen, Senior Vice President, Global Industry Verticals. „Die Einreichungen werden mit jedem Jahr beeindruckender und machen es zunehmend schwierig, die Gewinner auszuwählen, denn die Kandidaten machen große Schritte auf dem Gebiet des Leichtbaus und bringen einfallsreiche Ansätze durch Simulation und Materialien zum Einsatz.“

Composite-Stahlfeder für automobilen Leichtbau

Mubeas Composite-Blattfeder ersetzt die klassische Mehrschicht-Stahlfeder mit einer Gewichtsersparnis von 75 %. Bildquelle: Mubea

„Es ist mir und dem nordamerikanischen Toyota Forschungs- und Entwicklungsteams eine Ehre, diesen Altair Enlighten Award für den Kunststoff-Rückrahmen der neuen dritten Sitzreihe im Toyota Sienna entgegenzunehmen. Wir freuen uns sehr darauf, diese branchenführende Rückenlehne auf den Markt zu bringen, die durch ihre leichtgängige und einfache Bedienbarkeit die Kundenzufriedenheit in den Fokus rückt“, sagt Todd Muck, Senior Principal Engineer bei Toyota TSPO – Advanced Development Group. „Eine starke Zusammenarbeit im Team ermöglichte es uns, diese enorme Herausforderung des Leichtbaus und der Leistungssteigerung anzunehmen und dabei gleichzeitig geringere Kosten zu erzielen. Der finale Entwurf, der eine Gewichts- und Kostenreduzierung demonstriert, ist ein Zeugnis für unser gesamtes Toyota Entwicklungsteam und die unschätzbare Unterstützung unseres Zulieferers BASF. Indem wir etwas vollkommen Neues für dieses Fahrzeugsegment erschaffen haben, haben wir einen Traum wirklich werden lassen.“

Enlighten Awards

ASMC Achsschenkel von Marelli (rechte Ansicht). Bildquelle: Marelli

Leichtbau wichtiger Bestandteil der Designoptimierung

„Designoptimierung ist für jedes neue Produkt in der Automobilbranche ausschlaggebend, und Leichtbau ist dabei ein wichtiger Bestandteil. Wir freuen uns, mit Altair zusammenarbeiten zu dürfen, um diese Designinnovationen im Automobilsektor auszuzeichnen“, sagte Carla Bailo, President & CEO bei CAR. „CARs multidisziplinärer Ansatz ermöglicht uns eine klare Sichtweise zu wichtigen Problemen in der globalen Automobilindustrie, und es ist spannend zu beobachten, welchen unmittelbaren Effekt die Fortschritte im Leichtbau haben.“

Bild oben: Das Harley-Davidson LiveWire ist ein Elektro-Motorrad mit dynamischem Fahrerlebnis. Um die Ziele in punkto Reichweite, Beschleunigung und Handling zu erreichen, wurde die Energiekapazität des Fahrzeugs um 90 % erhöht, und dabei gleichzeitig das Verhältnis von Energiekapazität zur Fahrzeugmasse um 60 % verbessert. Die Karosserie-Steifigkeit wurde um 143 % und 97 % in den beiden Hauptrichtungen erhöht, wobei die Rolling Chassis Masse um 2,3 kg reduziert wurde. (Bildquelle: Harley Davidson)

Die Gewinner werden in einer Award-Zeremonie am 4. August 2020 um 13:30 Uhr (MESZ) bekannt gegeben, die Sie sich hier ansehen können: https://www.cargroup.org/mbs/2020-enlighten-award/.

Weitere Informationen zum Enlighten Award unter https://www.altair.com/enlighten-award/.

Weitere Informationen über Altair: https://www.altair.de/

Erfahren Sie hier mehr über 3D-Druck nach dem Vorbild des Knochenbaus.

Lesen Sie auch: „IO-Link Wireless: Automation für raue Industrieumgebungen“

 

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