Virtueller Doppelpaß

Dieser Fachbeitrag stammt aus dem Hause Tecmath, Kaiserslautern

Einig sind sich die meisten auch darin, daß der Einbezug von Ergonomie in die Produktentwicklung teuer ist. Zumeist werden mechanische Modelle hergestellt, getestet, vermessen und wieder in die CAD-Software eingegeben. Doch diese Tests gelten nur für eine begrenzte Anzahl von Testpersonen und für ei-ne bestimmte Körperhaltung. Außerdem erfolgen sie erst ganz am Ende der Produktentwicklung und sind nicht Teil der Produktdefinition. Werden Fehler so spät entdeckt, geht das ins Geld. Denn das Mechanikmodell ist das Resultat eines langwierigen und kostspieligen Entwicklungsprozesses, der nun wieder von vorne anläuft.

Durch rechnergestützte Ergonomieprogramme, wie das Human Modeling-Werkzeug Ramsis, wird der Mensch schon bei der Entwicklung von Anfang an berücksichtigt. Design oder Funktionen, die die spätere Benutzung unmöglich oder schwierig machen, werden noch vor der Fertigstellung des Modells erkannt. Das spart Zeit und ist kostengünstig.

Die Entwickler des neuen Ford Focus bemerkten noch vor der Fertigstellung des digitalen Prototyps, daß der Innenraum zu niedrig war für Passagiere mit über 1,80 m Körperhöhe. Die frühzeitige Entdeckung des Problems verhinderte Verluste in Millionenhöhe.

Das Auto kam rechtzeitig auf den Markt. Der Einsatz des Modells ist jedoch nicht auf Fahrzeuge beschränkt. So sparte die ergonomische Analyse mit Ramsis hohe Kosten beim Bau eines Handys ein. Der Grund für die Beinahe-Fehlproduktion, die Tasten waren zu klein, um von Erwachsenen einhändig bedient zu werden.

In einem Einjahres-Versuch bei BMW ließen sich durch die ausschließliche Verwendung von Ramsis über 50% der Kosten für Produktentwicklung und Produktion einsparen. Die Qualität nahm durch die Anbindung der Prototypen an die gängigen CAD-Systeme zu.

Mit dem Menschmodell Ramsis gelingt es Tecmath, die komplexe Natur des Menschen originalgetreu nachzuahmen. Ramsis kann seine individuellen Körpereigenschaften so schnell wechseln wie ein Chamäleon die Farbe. Innerhalb weniger Minuten findet das Modell bereits im Computer heraus, wie einfach das fertige Produkt zu handhaben sein wird, ob für eine zierliche Frau, einen korpulenten Mann oder ein kleines Kind.

Die Anbindung an die weltweit umfangreichste Ergonomiedatenbank garantiert die exakte Simulation eines Menschen. Ramsis wandelt die ergonomischen Daten in 3D-CAD-Modelle um, die wissen, wie sich Menschen z.B. in Fahrzeugen verhalten.

Der Anwender muß die einzelnen Bewegungen der Gelenke nicht manuell eingeben. Er bestimmt nur die Aufgabe, die anschließend vom System selbständig berechnet wird (Automatic Posture Calcula-tion). Es muß lediglich der Befehl, eine Handlung auszuführen, gegeben werden. Alle Bewegungen und Haltungen, die ein Prozeß erfordert, führt Ramsis von selbst aus (Mo-tion Simulation). Das CAD-Menschmodell bestimmt die maximale Reichweite für jede vorgegebene Person individuell (Calculation of Reach Envelopes) und hat direkte Verbindung zu Meß- und Motion Tracking-Systemen. Im Fahrzeugbereich simuliert die Human Modeling-Software nicht nur Fahrer und Beifahrer, sondern den gesamten Fahrzeug-innenraum. So können Designkonzepte bereits vor ihrer Umsetzung auf ihre Durchführbarkeit hin untersucht werden (Package Designer). Ende 1999 steht das erste Release für Windows NT zur Verfügung.

Die fortgeschrittene High-Tech Ausstattung der Indu-striegiganten setzt Zulieferer unter Druck. Ihre Produktion muß sich mehr und mehr an den technischen Standards der Abnehmer ausrichten. Durch die Berücksichtigung ergonomischer Aspekte können Unternehmen bereits bei der Entwicklung von Einzelteilen qualitätsbedingte Wettbewerbsvorteile nutzen. Für Zulieferer im Bereich Automobilsitze bietet Ramsis eine neue Funktion: Mit einem speziellen Modul zur Sitzkonstruktion im Fahrzeugbereich können schon beim Hersteller ergonomisch hochwertige Sitze produziert werden.

Das neue Aspect-Modul erlaubt die Produktion von Autositzen mit CAD-Einbindung. Die aktuellen Daten basieren auf den Ergebnissen des gleichnamigen Forschungsprojekts zur Modernisierung der mechanischen SAE-H-Punkt-Meßmaschine.

Ab Herbst 99 zieht es Ramsis in die Produktion. Bisher war das CAD-Modell hauptsächlich für die Simulation in der Produktentwicklung, z.B. von Insassen bei der Fahrzeug- und Innenraumgestaltung, aber auch beim Test von Alltagsgegenständen oder Maschinenteilen, im Einsatz. Was für die Produktentwicklung gilt, gilt auch in der Produk-tion: Ergonomische Daten in den Produktprozeß einzubeziehen verkürzt die Produktionszeit und spart Kosten. Der Einsatz bei BMW führte zu der Erkenntnis, daß durch die Vermeidung von Fehlentwicklungen und die exakte Planung des Produktionsablaufs die Produkte 3 bis 5mal schneller am Markt waren als ohne ergonomische Vorausplanung.

Durch die Kooperation mit Tecnomatix wird Tecmaths Menschmodell ab Herbst 1999 auch in der Produk-tionsplanung eingesetzt. Ramsis ist in die Produkte für Computer Aided Production Engineering (CAPE) des multinationalen Herstellers von Software rund um die Digital Factory integriert. Die durchgängige Lösung von der Produktkonzeption bis zur Produktionsplanung garantiert die Integration von Ergonomiedaten durch den ganzen Fertigungsprozeß.

Ausführliche Informationen

Ergonomie-Tool Ramsis

KEM 568

Ergonomie-Tool Anthropos

KEM 569

Internet