Tag des Fahrwerks

5. Oktober 1998 im Institut für Kraftfahrwesen Aachen (ika)

Peter Holdmann, Henning Wallentowitz

"Experten referieren und diskutieren über das Fahrwerk des nächsten Jahrtausend" - unter diesem Motto hatte das Institut für Kraftfahrwesen Aachen (ika) renommierte Persönlichkeiten der deutschen Automobilindustrie für ein Referat im Rahmen einer eintägigen Veranstaltung am ika eingeladen. Schnell war die Liste der Referenten mit klangvollen Namen gefüllt. Der große Zuspruch, die Veranstaltung war mit über 280 Teilnehmern ausgebucht, vgl. Abb. 1, gab den Veranstaltern recht: Das Fahrwerk ist und bleibt einer der wesentlichen Schwerpunkte in der Entwicklung eines Kraftfahrzeugs, der zunehmend auch einen entscheidenden Einfluß auf die Kaufentscheidung des Kunden nimmt.

Abb. 1: Übersicht über die Veranstaltungshalle

Prof. Dr.-Ing. H. Wallentowitz eröffnete als Direktor des ika die Veranstaltung und führte in die Thematik ein. Unter dem Titel "Fahrwerkstechnologie im nächsten Jahrtausend Anforderungen an den Ingenieur - Antworten eines Hochschulinstituts" zeigte er in seinem Beitrag zunächst auf, welche technischen Herausforderungen der Fahrwerksingenieuren in den kommenden Jahren zu bewältigen hat. Zunehmende Ansprüche an Fahrsicherheit und Komfort werden nach seiner Ansicht auch bei kleineren Personenwagen zu immer komplexeren Lösungen führen. Neue Werkstoffe, unkonventionelle Federungs- und Dämpfungssysteme sowie die zunehmende Elektrifizierung von Lenkung und Bremse sind einige der Entwicklungen, die dem Fahrwerksingenieur ein sehr breites Fundament der Ingenieurwissenschaft abverlangen. Der zunehmende Einsatz von Elektronik im Fahrwerk, der schließlich durch Integration aller bekannten Systeme zu einem fahrdynamisches Gesamtfahrzeugmanagement führen wird, zwingt den Fahrwerksingenieur zu einer sehr systematischen, methodenorientierten Anwendung seines Wissens. Durch den Trend zum Outsourcing von Entwicklungsdienstleistungen werden jedoch auch zunehmend soziale Kompetenzen vom Fahrwerksingenieur erwartet: Teamfähigkeit, Kommunikationsfähigkeit sowie Persönlichkeit und Verantwortungsbewußtsein stellen weitere Anforderungen dar, denen eine zunehmend wichtigere Bedeutung zukommt. Diesen Anforderungen muß sich insbesondere auch ein Hochschulinstitut, das Fahrwerksingenieure ausbildet, stellen. Am ika werden hierzu die Studenten schon sehr früh in die angewandte Forschungsarbeit für die Automobil- und Zuliefererindustrie eingebunden. Fast 50 wiss. Angestellte haben zusätzlich die Möglichkeit, auf dem Weg zur Promotion durch die Verantwortung für Projekte und ihr Team von studentischen Hilfskräften Zusatzqualifikationen für ihre spätere industrielle Tätigkeit zu erwerben. Mit diesen Möglichkeiten und der hervorragenden technischen Ausstattung gelingt es dem ika bisher, den allgemeinen Rückgang der Maschinenbaustudenten durch eine Vergrößerung des Anteils der Fahrzeugtechnikstudenten zu kompensieren.

Den zweiten Beitrag präsentierte Priv.-Doz. Dr.-Ing. Dieter Ammon, Leiter Fahrdynamiksimulation der Fahrzeugforschung der Daimler-Benz AG. In "Herausforderung Fahrwerkentwicklung - Fahrspaß, Komfort und Sicherheit kosten- und zeitoptimal in multidisziplinäre Technik umsetzen" zeigte er auf, wie die Synthese der inzwischen hoch entwickelten klassischen Fahrwerktechnologie und der im Aufbau befindlichen multidiszipliären Mechatronik vielfältige neue Funktionen ermöglicht. Sie erfordert aber auch gleichzeitig einen erheblichen Ausbau der Analyse- und Bewertungstechnik, um diese prozeßsicher, effizient und vor allem kundengerecht gestalten zu können. Nach Ammon gibt es dabei zwei wesentliche Faktoren zu berücksichtigen: zum einen wird eine aussagefähige und verläßliche Simulationstechnik als Prozeßrückgrat benötigt, um die Funktionsbeiträge und Entwicklungsstände der verschiedenen Fachdisziplienen bzw. Komponenten permanent quantitativ zu verfolgen. Zum anderen werden objektive, kundennahe Bewertungsinstrumente für die Zielkriterien Fahrsicherheit, -komfort und -attraktivität benötigt.

Abb. 2: Prof. Dr. Henning Wallentowitz begrüßt einige der Referenten (v.l.): Dr. Ulrich Eichhorn, Dr. Stefan Gies und Friedhelm Söffge

In seinem Beitrag "Kundenorientierte Fahrdynamikentwicklung" berichtete Dr.-Ing. Ulrich Eichhorn, Manager Vehicle Dynamics der Ford-Werke AG, wie bei Ford, ausgehend von den Kundenwünschen, die Zielkriterien der Fahrzeugentwicklung gesetzt werden. Der neue Ford Focus diente zur Verdeutlichung des Gedanken. Die Wünsche wurden und werden im Rahmen vielfältiger Kundenuntersuchungen ermittelt und erleichtern es, den besten Weg zur optimalen Funktion im Kostenrahmen zu finden. Unabhängig vom jeweiligen Fahrzeugsegment finden sich einige Kundenbedürfnisse immer wieder ganz oben auf der Prioritätenliste. Verschiedene Bedürfnisse lassen dabei einen bestimmten Bewegungsspielraum zur Interpretation. Hierauf aufbauend hat Ford typische Markeneigenschaften definiert, die sich auch in der familienähnlichen Fahrdynamik widerspiegeln. So bestand beispielsweise bei der Festlegung der typischen Ford-Lenkungscharakteristik genügend Spielraum, die Kundenbedürfnisse zu erfüllen und sich dabei gleichzeitig von den Wettbewerben abzuheben.

Friedhelm Söffge vertrat die Dr.-Ing. h.c. F. Porsche AG beim Tag des Fahrwerks. In seinem Beitrag "Modularisierung im Fahrwerk - Auswirkungen bei der Entwicklung und Lieferanteneinbindung" Söffge behandelte die Umsetzung der Modularisierung in den Fahrwerken der neuen Porsche Sportwagen Boxster sowie 911 Carrera. Durch Gleichteileverwendung lassen sich auch bei Fahrzeugen in geringeren Stückzahlen Kosten sparen. Er berichtete über die Auswirkungen auf die Entwicklung, den Einkauf und die Produktion sowie über die Einbindung der Lieferanten in diesen Prozeß.

Ausgangspunkt für diese Überlegungen war bei Porsche die weltweite Situation des Automobilbaus 1993. Es gab und gibt einen wachsenden Wettbewerbsdruck am Markt, der auch bei Porsche durch sinkende Absatzzahlen bei steigenden Kosten seine Spuren hinterließ. Aufgrund der Größe und Flexibilität war Porsche jedoch in der Lage, sich rasch auf die Gegebenheiten dieser Situation einzustellen. So wurde unter Einbeziehung aller am Produkt beteiligten Bereiche eine Strategie entwickelt, welche die Entwicklungsabläufe strafft und die Wirtschaftlichkeit in den Herstellungsprozessen nachhaltig verbessert.

Dipl.-Ing Günter Reichart, Leiter der Fahrzeugforschung der BMW AG, stellte in seinem Beitrag "Fahrerassistenzsysteme und ihre Auswirkungen auf das Fahrwerk" dar, wie mit den Fahrerassistenzsystemen auf der Führungsebene zunehmend eine Lücke im Gesamtkonzept der fahrdynamik-bezogenen Systeme geschlossen wird. Mit der Gesamtintegration aller 3 Assistenzebenen läßt sich ein umfassendes und in sich abgestimmtes Konzept einer Defense-in-Depth-Strategie der aktiven Sicherheit verwirklichen, die unter Einbeziehung des Fahrers eine Steigerung von Fahrkomfort, sicherem Erleben der Dynamik und situationsgerechter Fahrweise ermöglichen.

Für das Fahrwerk bedeutet dies, daß sich die Grenzen der heutigen Unterteilung der Entwicklungsbereiche zu verwischen beginnen. Die Integration auf der Systemebene wird auch zur Integration interdisziplinärer Teams führen müssen. Ebenso muß die Rolle der Integration der Zulieferer in den Gesamtprozeß der Systementwicklung neu gestaltet werden. Patentlösungen hierfür liegen derzeit nicht vor, die bereits eingeleitete Entwicklung wir hier aber schon in naher Zukunft neue Antworten erfordern.

Als Vertreter der Adam Opel AG stellte Dr. rer. nat. G. Olsson dar, wie in einem international operierenden Unternehmen zwangsläufig voneinander abweichende Vorstellungen über ein neues Produkt und die von ihm zu erfüllenden Anforderungen zusammentreffen. Länderspezifische Traditionen der einzelnen Märkte, unterschiedliche Kulturen, Umwelteinflüsse, Mobilitätsgrad und Verkehrssysteme sind die Hauptgründe für divergierende Produktanforderungen. In seinem Beitrag wurde aus der Sicht der Vorausentwicklung der Adam Opel AG diskutiert, wie ein globales Produkt gestaltet werden kann, das alle Bedingungen der regionalen Märkte erfüllt und die Vorteile einer globalen Produktentwicklung in sich vereinigt. Es werden z. B. überschaubare Variantenzahlen entwickelt, die von global agierenden Lieferanten gefertigt werden. Hierfür sind Organisationsformen und koordinierende Tätigkeiten in einem Umfang notwendig, der weit höher als der von national ausgerichteten Unternehmen liegt. Es entstehen allerdings auch Strukturen, die die Produktentwicklung durch die Nutzung weltweit verfügbarer Ressourcen erheblich effizienter gestalten.

Abb. 3: Übersicht über das Podium

Im abschließenden Vortrag "Entwicklung moderner Fahrwerke bei Audi" stellte Prof. Dr.-Ing. Bernd Heißing, Leiter der Fahrwerkentwicklung der Audi AG dar, wie sehr sich die Fahrwerksentwicklung in den vergangenen Jahrzehnten gewandelt hat. Neben der starken Zunahme von Elektronik im Fahrwerk sind hierfür nach Heißing insbesondere die modernen Entwicklungswerkzeuge verantwortlich. Anhand einiger Beispiele führte er dies eindrucksvoll vor. War es früher noch die Arbeit mehrerer Tage, die Kinematik einer Radaufhängung zu konstruieren, so gelingt dies heute mit moderner Software in wenigen Sekunden. Aufwendige Achskonstruktionen, wie die Viellenkervorderachse von Audi, lassen sich sogar nur noch mit derartigen Programmen auslegen. Dennoch ist laut Heißing die subjektive Fahrerbeurteilung durch Experten auch heute noch unverzichtbar. Hinzu kommt, daß sich die Anforderungen für den Ingenieur von heute vom reinen Fachspezialisten zum Fachspezialisten mit Managementfähigkeiten gewandelt haben. Somit gewinnt der Beruf des Fahrwerksingenieurs auch weiterhin deutlich an Attraktivität und Vielseitigkeit.

Abgeschlossen wurde der Tag des Fahrwerks mit einer Podiumsdiskussion, bei der alle Anwesenden die Möglichkeit hatten, Ihre speziellen Fragen alle Referenten zu stellen. Die Einbindungen von Lieferanten in die Entwicklungsprozesse nahmen dabei einen erheblichen Teil der Diskussionen ein. Die engagiert geführte Diskussion schloß die Veranstaltung ab, die einen sehr umfassenden Überblick über die aktuellen Problemstellungen und Lösungsansätze zum Thema "Fahrwerk" bot. Aufgrund des Erfolges der Veranstaltung plant das ika, im kommenden Jahr, korrespondierend zu einem der Schwerpunkte des 8. Aachener Kolloquiums für Fahrzeug- und Motorentechnik, einen Tag der Karosserie durchzuführen.