Download het artikel in 
Want de huidige ontwerptechnologie reikt veel verder dan de traditionele voordelen zoals tijdsbesparing en het versnellen van ontwerpprocessen.
In de auto-industrie maken technici en ontwerpers al tientallen jaren gebruik van CAD- en virtual reality-systemen. Vrijwel elke autoproducent in de wereld vertrouwt tegenwoordig op dit type software als onderdeel van zijn ontwerp- en productieprocessen. “De bijdrage van virtual reality aan het voertuigbouwproces was al revolutionair, maar groeit nog altijd en overtreft zelfs onze wildste ideeën”, aldus Andy Richardson, manager van de simulatiegroep van Jaguar Land Rover die in de afgelopen vijf jaar de nieuwste tools voor Computer-Aided Design (CAD), analyse (CAE), systeemontwikkeling (CASE) en productiesimulatie (VME) heeft gebruikt voor de ontwikkeling van zijn voertuigen.
Werken in een virtuele realiteit heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop JLR zijn auto’s ontwerpt. Dankzij The Cave – een studio die zo wordt genoemd omdat deze bestaat uit een lege ruimte waarvan drie wanden en het plafond fungeren als ‘schermen’ voor de 3D-projectie van de computergegenereerde modellen – is het productontwikkelingsproces van JLR in de afgelopen tien jaar 40% efficiënter geworden. In twee jaar tijd hebben de ontwerp- en ontwikkelingsunits meer dan drie keer hun aanschafprijs terugverdiend door vermindering van de tijd en kosten die normaal gepaard gaan met voertuigontwikkeling. “Hoewel het nog steeds ongeveer drie jaar duurt om een auto te ontwikkelen, is de vereiste hoeveelheid werk aanzienlijk groter geworden door de toegenomen complexiteit van voertuigen,” stelt Ian Anderton, manager voor het Advanced Engineering Programme. “Het virtual-realitysysteem helpt ons om te waarborgen dat we nog altijd producten van de hoogste kwaliteit leveren, omdat we onze tijd veel efficiënter gebruiken.”
Door middel van computersimulaties kunnen technici 3D-modellen op ware grootte maken van componenten en zelfs hele voertuigen, lang voordat fysieke onderdelen beschikbaar zijn. Hoogwaardige 3D-beelden stellen technici en ontwerpers in staat om zowel binnen als buiten de auto aan de eigenschappen te schaven.
Het systeem, dat gebruik maakt van twee digitale bioscoopprojectoren per scherm voor de weergave van 3D-beelden met een vier keer hogere resolutie dan HD TV, kunnen ook de carrosserie doorzichtig maken zodat de onderdelen en systemen daaronder zichtbaar worden. Ook kunnen externe elementen worden gesimuleerd die al dan niet in de auto passen, bijvoorbeeld om te waarborgen dat voorwerpen zoals golftassen kunnen worden meegenomen.
Het virtual reality-systeem speelt ook een sleutelrol bij de terugkoppeling van marktreacties naar de productontwikkeling. Terwijl een voertuig wordt ontworpen, kunnen technici ontwerpelementen aanpassen of wijzigen op basis van de feedback van potentiële klanten.
Minder testkilometers
Het gebruik van virtual reality heeft het aantal kostbare fysieke prototypes en modellen dat voor de ontwikkeling van een auto moet worden gebouwd en het aantal testkilometers van prototypes sterk teruggebracht. Traditioneel bouwde het bedrijf 250 prototypes tijdens het ontwikkelingsproces van één automodel. Dit aantal is met bijna 50% teruggebracht tot 130 à 140. De hoeveelheden klei en stoelopstellingen die werden gebruikt om producten te ontwikkelen en die uiteindelijk werden afgedankt, is met meer dan 25% teruggedrongen.
En JLR gebruikt The Cave niet alleen voor het ontwerpen van voertuigen. Met de tool kunnen ook de productieactiviteiten van het bedrijf worden ontworpen, bijvoorbeeld door fabrieksindelingen te simuleren om de meest efficiënte aanpak te bepalen of om veiligheidsprocedures te testen.
Naar het volgende niveau
Vandaag wil JLR zijn CAD- en virtual reality-softwareomgevingen naar het volgende niveau tillen. Er zijn plannen om een virtuele fabriek te ontwikkelen waarmee het assemblageproces volledig kan worden beoordeeld op efficiëntie, ergonomie en garantiekwesties. Het bedrijf gaat ook een virtuele rijsimulatie toevoegen, inclusief Human Machine Interface-functionaliteit en de mogelijkheid om realistische HD-foto’s en -films te produceren ter ondersteuning van productpresentaties en marketing.
“De toekomst van virtual reality in de auto-industrie is ‘haptische technologie’,” aldus Brian Waterfield, hoofdingenieur bij JLR. “Dat gaat ons in staat stellen om aan te raken en te voelen in de virtuele wereld - iets dat in de medische wereld al wordt gebruikt bij de opleiding van chirurgen.”
Maar het uiteindelijke doel is om een compleet virtueel productieplatform te creëren voor Range Rover- en Land Rover-modellen waarbij de voertuigen volledig met tools worden ontwikkeld en er vrijwel geen fysieke prototypes meer worden gebouwd. “Rekenkracht en nieuwe toepassingen, zoals toegevoegde realiteit (augmented reality), winnen zo snel terrein dat we een tijd kunnen voorzien waarin een hele auto letterlijk op het scherm kan worden ontwikkeld”, voegt Andy Richardson toe.
Impact op duurzaamheid
Deze technologie liet toe om bijvoorbeeld de milieu-impact van de Range Rover Evoque in een veel breder kader dan enkel brandstofverbruik en uitlaatgassen te bekijken. JLR heeft hiervoor de Life Cycle Assessment interactieve tool ontwikkeld, die alle parameters voor de productie van de wagen vanuit een duurzaamheidsperspectief bekijkt en die gecertificeerd werd door de VCA (Vehicle Certification Agency). Deze parameters gaan van de aankoop van grondstoffen over het design en de productie tot brandstofgebruik om te eindigen bij de recyclage van het materiaal op het einde van het gebruik van de wagen. De Life Cycle Assessment geeft een goed beeld op de bereikte resultaten bij de lichtste en meest efficiënte auto die het merk ooit bouwde: zo bespaart de Evoque TD4 5-deurs 3,8 ton CO2 over zijn hele levenscyclus vergeleken met een vergelijkbare Land Rover uit het middengamma, wordt er 16 kg gerecycleerde polymeren gebruikt tijdens de productie en wordt het elektriciteitsverbruik met 25 % verminderd door het rationelere inbouwen van de ventilatiesystemen in de carrosserie.
(Met dank aan: JLR)
