Bosch Car Multimedia

ANGEBUNDENE DIENSTE FÜR INSPIRIERENDES FAHREN

Die Möglichkeiten der Vernetzung eröffnen neue Horizonte für die Entwicklung intelligenter Fahrzeuge und mobiler Dienste, die Autos sicherer, effizienter, komfortabler und unterhaltsamer machen. Intelligente Lösungen zur Gewährleistung der Mobilität bieten eine völlig neue Art der Fahrzeugsteuerung, beispielsweise durch „Fahrzeug-zu-Fahrzeug“-Kommunikation (V2V) oder „Fahrzeug-zu-Infrastruktur“-Kommunikation (V2I). Bosch Car Multimedia, eine Sparte von Bosch Mobility Solutions, verbindet das Innere und Äußere des Fahrzeugs, indem sie Fahrzeugtechnologien, Cloud-Daten und digitale Dienste zusammenführt, um umfassende Mobilitätslösungen für Fahrer und Passagiere anzubieten. „Die Vernetzung bietet enormes Potenzial“, sagte Martin Gaedtke, Leiter der Entwicklung von Infotainmentsystemen bei Bosch Car Multimedia. „Allerdings führt dies zu einer erhöhten Komplexität unserer Produkte und Prozesse.“

Bosch Car Multimedia ist der Ansicht, dass die Evolution digitaler Technologien und die nahezu unbegrenzten Vernetzungsmöglichkeiten, die das Fahren erleichtern und Passagiere während der gesamten Reise unterhalten, einen dritten Lebensraum neben dem Zuhause und dem Büro schaffen. „Wir nennen diesen dritten Lebensraum ‚Reiseraum‘. Zum Beispiel können Menschen mit einem autonomen Fahrzeug morgens zur Arbeit fahren und dabei Meetings abhalten. Unsere Aufgabe besteht darin, Informations- und Unterhaltungssysteme sowie Netzwerklösungen bereitzustellen, die dies ermöglichen“, sagte Gaedtke.

Beseitigung der Zersplitterung zur Steigerung der Effizienz

Die Mechanik-Abteilung von Bosch Car Multimedia ist verantwortlich für die Entwicklung von Komponenten und dem Gesamtdesignkonzept von Fahrzeug-Innenanzeigen. „Die Vernetzung zwingt uns, sehr komplexe Systeme zu entwerfen, daher ihre Komplexität“, sagte Bernd Hirt, Leiter der Gruppe für grundlegende funktionale Mechanik bei Bosch Car Multimedia.

Allerdings haben verschiedene Disziplinen in diesem Geschäftsbereich, die die gleichen Ziele verfolgen – beispielsweise die Entwicklung eines neuen Produkts für einen Automobilhersteller – hauptsächlich unterschiedliche Softwarelösungen verwendet. Bei einer zersplitterten Arbeitsweise wurden mögliche gegenseitige Einflüsse auf das gesamte System manchmal sehr spät erkannt, was zu höheren Kosten führte. „Im Entwicklungsprozess gibt es verschiedene Interessengruppen, die zu Projekten beitragen, mit ihren eigenen Werkzeugen arbeiten und Projekte über Schnittstellen austauschen“, sagte Christian Simonis, Projektkoordinator für die Überprüfung von Konzepten für modellbasierte Systemdesigns bei Bosch Car Multimedia. „Die Gefahr besteht darin, dass viele Informationen verloren gehen. Das ist eine ineffiziente Arbeitsweise.“ „In einer Zeit, in der die Vernetzung in unserem Leben zunimmt, müssen wir als Entwickler von Netzwerklösungen zusammenarbeiten, um ein ganzheitliches digitales Modell mit allen Attributen jedes Bereichs zu schaffen. Das wird unweigerlich die Markteinführungszeit verkürzen, da wir schneller und effizienter arbeiten können“, sagte Bernd Hirt.

SYSTEMENGINEERING – EIN HOLISTISCHER ANSATZ

Um mit der Komplexität moderner Verbindungssysteme umzugehen, musste das Unternehmen seine Ingenieurprozesse reorganisieren, Disziplinen zusammenführen und sie dazu bringen, harmonischer zu arbeiten. Als langjähriger Nutzer von CATIA von Dassault Systèmes nutzte die Bosch Car Multimedia die Plattform 3DEXPERIENCE® zur Überprüfung der Konzeptidee (PoC) für die Entwicklung eines kombinierten Projektionsdisplays (CHUD), um das Verständnis der Kinematik des Systems zu verbessern.

CHUD verwendet einen kleinen Kunststoffbildschirm, der zwischen dem Lenkrad und der Windschutzscheibe positioniert ist, um ein virtuelles Bild, wie z.B. Navigationsinformationen oder Verkehrsregeln, in das Sichtfeld des Fahrers zu projizieren. „Wir wollten das Potenzial der modellbasierten Systemdesignmethodik auf der Plattform für die Zusammenarbeit analysieren. Aufgrund unserer langjährigen Zusammenarbeit mit Dassault Systèmes war die Wahl der Plattform 3DEXPERIENCE naheliegend. Es war wichtig, die Möglichkeit zu haben, verteilte Teams zusammenzuführen und bestehende Systeme jeder einzelnen Disziplin in die Plattform zu integrieren, und das war es, was wir mit diesem Konzeptnachweis demonstrieren wollten“, sagte Bernd Hirt.

Bosch Car Multimedia hat unter anderem den Dassault Systèmes Companion eLearning-Kurs genutzt, damit Designer und Ingenieure die Plattform 3DEXPERIENCE schnell erlernen können. „Wir verwenden auch begleitende Schulungsmaterialien, um neue Mitarbeiter zu schulen. Die Schulung kann je nach Rolle oder Verantwortungsbereich zugewiesen und entsprechend den Anforderungen und dem Arbeitszeitplan geplant werden“, sagte Mark Olshleger, Systemprüfungsingenieur bei Bosch Car Multimedia. „Wir nutzen die modellbasierte Systementwicklung, um die Anforderungen der Mechanik, Software, Hardware und Kinematik in verschiedenen Bereichen zu berücksichtigen, logische Elemente daraus zu extrahieren und dann unsere Projekte physisch auf der Plattform 3DEXPERIENCE zu modellieren“, sagte Simonis. „Ich betone diesen interdisziplinären Aspekt, weil die Möglichkeit, zu bewerten, wie ein Softwareparameter, zum Beispiel,

„Als Projektkoordinator erleichtert mir der modellbasierte Systemingenieuransatz die Integration einzelner Disziplinen und deren ganzheitliche Bewertung“, fügte Simonis hinzu. „Diese Vorab-Last ist notwendig, wenn wir die Produktleistung in einem frühen Stadium bewerten wollen, und nicht nach der physischen Integration und dem Testen. Ein weiterer Vorteil der modellbasierten Systemtechnik ist, dass Sie mit den aktuellsten und relevantesten Daten arbeiten können. Es gibt keine Verzögerungen durch den Export oder Import von Modellen; jeder Modellentwickler, unabhängig aus welchem Bereich er kommt, kann jederzeit auf die neuesten Versionen der Projekte seiner Kollegen zugreifen.“ Da alle Anwendungen in die Plattform integriert sind, wird eine nahtlose Datenkontinuität gewährleistet. „Zum Beispiel entwickelt ein Ingenieur für die Finite-Elemente-Methode (FEM) sein Simulationsmodell auf der Plattform 3DEXPERIENCE,

Laut Jürgen Hirt, Projektleiter für die Integration von Projektionsdisplays bei Bosch Car Multimedia, hilft die modellbasierte Systementwicklung dem Unternehmen auch, Rekursionen in der Produktentwicklung zu reduzieren, dank des gewonnenen ganzheitlichen Verständnisses des Systems, was die Entwicklungszeit erheblich verkürzt und die Kosten senkt. „Was die Überprüfung unserer Projekte betrifft, so ermöglicht mir der modellbasierte Systemdesignansatz, Fragen wie ‚Erfüllt mein Produkt wirklich die Erwartungen meines Kunden?‘ oder ‚Kann ich Teilsysteme überprüfen, auch wenn die vollständige Umgebung noch nicht vollständig definiert ist?‘ zu beantworten. Mit anderen Worten, kann ich Software oder Hardware zur Modellierung des Zyklus verwenden?“, sagte Olshleger. „Die Antwort auf all diese Fragen ist ja, denn alle erforderlichen Informationen sind in einem gemeinsamen digitalen Modell gespeichert. Diese Wissensbasis ermöglicht es, Teilsysteme in den frühesten Phasen zu überprüfen,

Virtuelle Modellierung ermöglicht eine frühzeitige Überprüfung

„Bei der Architekturentwurf eines Systems ist es wichtig, die Systemanforderungen zu berücksichtigen, um zu bestimmen, wie die Komponenten physisch zusammenarbeiten“, sagt Micha Schenweisner, Systemverhaltenstechniker bei Bosch Car Multimedia. „Früher konnte man Designfehler wie Kollisionen oder etwas, das nicht richtig funktioniert, nur mit physischen Prototypen richtig erkennen“, fügte er hinzu. „Jetzt kann ich nach der Modellierung digital sehen, ob alles so funktioniert, wie es sollte, und in 3D zeigen, wie die Anpassung bestimmter Parameter die Funktionsweise des gesamten Produkts beeinflusst.“

„Dank des modellbasierten Ansatzes können wir Konzepte und deren Mängel schneller analysieren, indem wir alle Toleranzen in den frühen Entwicklungsphasen berücksichtigen, damit das System richtig interpretiert werden kann“, sagte Martin Schmidt, Direktor des Kundenprogramms bei Bosch Car Multimedia. „Zum Beispiel haben wir durch kinematische Modellierung und Verhaltensmodellierung das Design des Algorithmus zur Erkennung von Verstopfungen angepasst, der praktisch Verletzungen der menschlichen Finger ausschließt. Die Kinematik des Projektionsdisplays ist komplex; virtuelle Simulation ist wie ein digitales Röntgenbild, das es uns ermöglicht, zu visualisieren, was in verschiedenen Nutzungsszenarien passiert. Diese visuelle Demonstration war von großer Bedeutung bei der Diskussion der Kinematik von CHUD mit unserem Kunden, und wir haben sehr positives Feedback zu dem modellbasierten systematischen Ansatz erhalten, den wir hier verfolgt haben. Schmidt sagte auch, dass das Unternehmen Vorteile im Hinblick auf den Verkauf sieht. „Anfragen für Angebote werden schneller bearbeitet, weil wir unsere Vorschläge in kürzerer Zeit präsentieren können, dank des Wissens, das wir aus früheren Projekten gewonnen haben, und der Möglichkeit, Informationen, die im System kapitalisiert wurden, wiederzuverwenden“, sagte er.

Miguel Filipe Santos, Software Engineer bei Bosch Car Multimedia, sagte, dass der Ansatz zur Modellbasierten Systementwicklung Diskussion und Zusammenarbeit fördert, was die Zusammenarbeit von Software-, Mechanik- und Hardware-Entwicklern verbessert. „Wir verstehen die spezifischen Anforderungen der Kunden vollständig, was ein wichtiger Teil der Softwareentwicklung ist. Und wir können virtuell überprüfen, wie unsere Programme mit anderen Systemen interagieren. Das ist der Schlüssel zur Entwicklung guter Software“, sagte er. „Darüber hinaus können wir mit dem erforderlichen Qualitätsniveau und fast sofort das umsetzen, was der Kunde möchte, was die Zeit für Debugging-Sitzungen erheblich spart.“

„Als Ingenieure, – fügte Patrick Ubele, Maschinenbauingenieur bei Bosch Car Multimedia, hinzu, – sind wir auch das Bindeglied zwischen OEM-Herstellern und Lieferanten, was bedeutet, dass wir die Anforderungen kennen müssen, die OEM-Hersteller an unsere Produkte stellen, und diese Anforderungen wiederum in einzelne Komponenten für unsere Lieferanten übersetzen müssen. Die Arbeit mit der Plattform 3DEXPERIENCE hilft uns, diese Anforderungen von Anfang an klar zu kennen und zu beschreiben und sie ständig mit unseren Projekten zu vergleichen, um sicherzustellen, dass sie vollständig erfüllt werden. Darüber hinaus müssen wir Daten für verschiedene Phasen, wie Kinematik oder thermische Modellierung, nicht mehr separat verarbeiten, was die Arbeitszeit erheblich spart.“

Initiativen wie A-SPICE1 treiben die Automobilindustrie voran. „Durch die Nutzung der Plattform können wir digitale Kontinuität von den Anforderungen bis zur Validierung gewährleisten. Es war für uns wichtig, die bestehenden Systeme aus jeder einzelnen Disziplin integrieren zu können; das war etwas, das wir mit unserem Proof of Concept erfolgreich bestätigt haben“, sagte Gedtke. „Insgesamt bieten Plattformen wie 3DEXPERIENCE von Dassault Systèmes einen ganzheitlichen Ansatz der MBSE-Methodologie. Infolgedessen erreichen wir Wettbewerbsvorteile, die unsere Zukunft stärken.“