Wir schaffen Zukunft

KAI: KI-gestützter Assistent zur Interieurentwicklung

KAI vereint die Expertise führender, international agierender, deutscher Unternehmen und Forschungseinrichtungen im Bereich der Fahrzeuginnenräume, Ergonomie und künstlichen Intelligenz, um den Fahrzeugentwicklern für den Innenraum von Morgen ein unterstützendes Werkzeug zu geben.

Die Markteinführung hochautomatisierter Fahrfunktionen verändert das Automobil nachhaltig. Eine der zentralen Voraussetzung für die erfolgreiche Markteinführung automatisierter Fahrfunktionen ist, neben der technischen Realisierung, die Erzeugung einer hohen Kauf- und Preisbereitschaft seitens der Kunden. Durch die Abgabe der Fahrverantwortung des Fahrers an das Fahrzeug werden neue Fahrzeug- und Innenraumkonzepte durch wandelnde Kundenerwartungen gefordert. Dabei besitzt die Innenraumgestaltung moderner Kraftfahrzeuge bereits heute einen hohen Stellenwert als Kaufkriterium. Mit der Einführung hochautomatisierter Fahrfunktionen und den dabei ermöglichten Aktivitäten während der Fahrt wird die Bedeutung der Innenraumgestaltung in Zukunft noch weiter steigen. Hierdurch entstehen zusätzliche Anforderungen an den bereits heute hochkomplexen Produktentwicklungsprozess (PEP). Es benötigt somit Strategien zur Konzeptvalidierung neuer Innenräume.

Verfahren künstlicher Intelligenz (KI) haben das Potenzial, an dieser Stelle einen positiven Beitrag zu leisten, indem sie den Entwickler bei der Entscheidungsfindung im Sinne einer „next best action“ (NBA) unterstützen. Sie werden in der automobilen Forschung und Entwicklung heute noch in geringem Umfang eingesetzt. Speziell für die Entwicklung disruptiver Innenräume stellen sie mächtige Werkzeuge dar, die Entwicklungseffizienz und Qualität nutzerzentrierter Produkte zu steigern.

Durch das Projekt KAI (KI-gestützter Assistent zur Interieurentwicklung) werden KI-Werkzeuge entlang des PEP für die Anforderungsermittlung, Gestaltung und Bewertung von Innenraumkonzepten entwickelt. KAI unterstützt die entwickelnden Parteien bei der Interieurkonzeption an mehreren Schnittstellen des PEP und leistet damit einen Beitrag zur Anforderungsobjektivierung. Die geometrische Konzeptentwicklung wird durch ein automatisiertes Erstellen von Interieurkonfigurationen mit parametrischen Modellen beschleunigt. Dadurch ermöglicht KAI eine frühe, objektive, technische und menschbezogene Vorbewertung und Validierung der Konzepte. Die Gesamtheit der Unterstützungen verkürzt die Entwicklungszeit, steigert die Produktqualität und beantwortet zentrale Fragen neuer Nutzungsszenarien künftiger Innenräume. Dies legt die Basis für kundenrelevante Differenzierungsmerkmale.

Das Verbundvorhaben KAI wird im Rahmen des Programms "Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien" durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

DELFIN: Dynamische Evaluierung von Fahrzeuginsassen

Die digitale Produktentwicklung in der Fahrzeugbranche beinhaltet die Umsetzung ergonomischer Anforderungen. Für die Gestaltung und Bewertung des Fahrzeuginnenraums kommen digitale Menschmodelle zum Einsatz. In der Entwicklung vieler Fahrzeugarten steht zudem die Gestaltung der gesamten Kabine im ergonomischen Fokus (z.B. Einstieg ins Fahrzeug, Bedienvorgänge). Da die Insassen dynamisch mit dem Fahrzeug interagieren, sind entsprechende Bewegungsstudien für die ergonomische Absicherung notwendig. Diese werden bislang aufwendig an physischen Modellen der Kabine mit Probanden durchgeführt und sind daher zeit- und kostenintensiv. Daher besteht der Bedarf, eine digitale Lösung zu finden.

Hierzu ist eine Technologie für die Bewegungsprognose und -bewertung von Insassen am/im Fahrzeugmodell erforderlich, um frühzeitig ergonomische Aussagen zu erhalten. Das Vorhaben DELFIN wird die Technologie zur Simulation von Bewegungen von Fahrzeuginsassen in das digitale Menschmodell RAMSIS implementieren. Hierbei sollen die Bewegungen der Insassen in einer Fahrzeugumgebung automatisch mit Hilfe einer Bibliothek aus gemessenen Bewegungen berechnet und durch Anwender nachträglich noch interaktiv manipuliert und zusammengesetzt werden können.

Die Technologie zur Bewegungsprognose und -bewertung soll allgemein in der Fahrzeugentwicklung angewendet werden können (z.B. PKW, LKW, Flugzeug, Land- und Baumaschinen) und im Vorhaben in verschiedenen LKW & PKW Anwendungen validiert werden.

Das Verbundvorhaben DELFIN wird im Rahmen des Programms "KMU-innovativ" durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und läuft von 01.05.2019 bis 30.04.2022.

vLEAD: Modelle ressourcenorientierter und effektiver Führung digitaler Projekt- und Teamarbeit

Ziel des Verbundvorhabens vLEAD ist die Erforschung, partizipative Entwicklung, Praxiserprobung und Verbreitung von Konzepten sowie Instrumenten ressourcenorientierter und effektiver Führung digitaler Projekt- und Teamarbeit. Insbesondere für KMU sollen diese Konzepte und Instrumente der Förderung von Innovations- und Leistungsfähigkeit sowie Gesundheit der Führungskräfte und Beschäftigten dienen und die Führungskräfte bei Steuerung und Einbindung der Beschäftigten unterstützen. Human Solutions bearbeitet dabei das Teilvorhaben " Entwicklung des vLEAD Innovations Prozess Tools zur Unterstützung digitaler Führung teamübergreifender Innovationsprozesse".

Das Forschungsprojekt vLead wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ sowie aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) gefördert.

INSAA: Insassensimulation in automatisierten Automobilen

Mit zunehmender Entwicklung des Automatisierungsgrades von Fahrzeugen findet zurzeit ein Paradigmenwechsel in der Innenraumgestaltung durch die geänderte Rolle des Fahrers statt. Dem Fahrer wird einen Großteil der Zeit die primäre Fahraufgabe abgenommen, so dass er sich fahrfremden Tätigkeiten zuwenden kann. Hierzu werden aktuell neue Konzepte für den Fahrzeuginnenraum entwickelt, die neue Auslegungen für die Mensch-Maschine-Interaktion nach sich ziehen. Analog zur klassischen Fahrzeugentwicklung ist die digitale ergonomische Absicherung dieser Konzepte für die Effizienz des Entwicklungsprozesses unbedingt notwendig, jedoch aktuell nicht möglich, da die zugrundeliegenden digitalen Menschmodelle auf die primäre Fahraufgabe in konventionellen Fahrzeugkonzepten hin optimiert sind.

Im Projekt INSAA sollen die Fähigkeiten des digitalen Menschmodells RAMSIS entsprechend erweitert werden. Im Einzelnen sollen Haltungen für verschiedene Aufgaben im automatisierten Fahrzeug berechnet und daraus die Bewegung in die Fahrerhaltung simuliert und hinsichtlich der Bewegungszeit bewertet werden. In einem Versuchsaufbau wird das reale Insassenverhalten berührungslos gemessen. Modelle für fahrfremde Tätigkeiten und Übernahmeprozesse werden erstellt und in die Simulationsumgebung von RAMSIS integriert. Der Lösungsansatz wird an Fallbeispielen aus der Industrie validiert und optimiert.

Das Verbundvorhaben INSAA wird im Rahmen des Programms "KMU-innovativ" durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

MOSIM: Modulare Simulation von realistischen Menschbewegungen für eine durchgängige digitale Prozesskette

Das Projekt MOSIM hat das übergeordnete Ziel, eine ganzheitliche Analyse menschlicher Bewegungen durch die Schaffung eines modularen Simulationsframeworks zu ermöglichen. Insbesondere sollen interoperable Konzepte und Ansätze entwickelt werden, die den Realitätsgrad von Software zur Simulation menschlicher Bewegungen deutlich erhören. Gleichzeitig soll der manuelle Vor- und Nachbereitungsaufwand durch Methoden der künstlichen Intelligenz und Entscheidungsfindung drastisch reduziert bzw. automatisiert werden.

Ein solcher Ansatz steigert das Marktpotential der menschlichen Simulation in mehreren Bereichen. MOSIM betrachtet daher sieben heterogene Anwendungsfälle, anhand derer das Potential des generische Framework demonstriert wird. So ist es innerhalb des deutschen Konsortiums geplant, zwei voneinander unabhängige Demonstratoren zu entwickeln, die die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten des generischen Ansatzes untermauern werden.

Das Verbundvorhaben MOSIM wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Virtual Aging: Simulation zur Berücksichtigung von altersbedingten Leistungsveränderungen bei der virtuellen Gestaltung von Prozessen und Produkten

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Software zur Simulation altersbedingter Fähigkeitsänderungen und individueller Leistungseinschränkungen für die virtuelle Planung von manuellen Arbeitsprozessen und Produktgestaltung basierend auf digitalen Menschmodellen. Das gemeinsame Ziel der Projektteilnehmer ist der Aufbau von Software-Lösungen, welche über die Möglichkeiten existierender Werkzeuge deutlich hinausgehen. Virtual Aging ist ein Kooperationsprojekt der Human Solutions GmbH mit der imk automotive GmbH und dem Lehrstuhl Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagment der Technischen Universität Chemitz. Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen von KMU-innovativ.

UDASIM: Verfahren zur Simulation eines umfassenden Diskomfortempfindens,

das die relevanten Einzelfaktoren Kraft, Sitzdruck und Haltung berücksichtigt. Für die Simulation dieser Einzelfaktoren werden die kommerziellen Menschmodelle CASIMIR, RAMSIS und ANYBODY durch eine einheitliche Datenschnittstelle kombiniert. Das Modell  für das umfassende, mehrdimensionale Diskomfortempfinden wird mit Hilfe eines künstlichen neuronalen Netzes realisiert, das als Eingangsgrößen die berechneten Einzelfaktoren aus den kombinierten Menschmodellen erhält.

ARVIDA: Erstellung einer dienstorientierten Referenzarchitektur für Virtuelle Technologien (VT)

für eine Reihe von verschiedenen Anwendungsszenarien. In diesem Rahmen werden wir für ergonomische Anwendungen im Nutzfahrzeugbereich einen Prozess zur Bewegungssimulation und -bewertung auf Basis von gemessenen Bewegungen aufsetzen und die entsprechende Werkzeuge implementieren. Dieser Prozess wird für mehrere spezifische Anwendungen durchlaufen und evaluiert werden.

EBDIG-WFSV: Wissenstransfer in die Schifffahrtindustrie

Das Projekt „European Boat Design Innovation Group – Wind Farm Support Vessel“ (EBDIG-WFSV) wird von der Europäischen Union gefördert. Dabei geht es um den Wissenstransfer von der Automobil- in die Schifffahrtsindustrie: Wir machen unser CAD-Menschmodell RAMSIS erstmals für die Schifffahrt nutzbar. Forschungsobjekt sind Schiffe, die Menschen zu Arbeiten auf Offshore-Windparks transportieren.

SafeWatch: Sichtnormen für Bus- und Lastkraftwagenindustrie prüfen

Im Projekt „SafeWatch“ wollen wir bestehende nationale und internationale Sichtnormen in die Entwicklung von Fahrzeugen so einfließen lassen, dass diese digital bei der prototypischen Umsetzung von 3D-Fahrzeugmodellen überprüft werden können.

Belt4All: Sitzgurtverläufe virtualisieren

Im Projekt „Belt4All“ wollen wir neue Methoden und Verfahren zur herstellerübergreifenden digitalen Auslegung von Sitzgurtsystemen in der Fahrzeugindustrie entwickeln. Die grundlegende Idee ist es, Sitzgurtverläufe in einer 3D Umgebung zu simulieren und sie dadurch besser beurteilen zu können. Hierbei werden Gurtverankerungsmodelle, Prüfkörpermodelle und Fahrzeugumgebungsgeometrie berücksichtigt.

ALLWISS: Arbeiten – Lernen – LEBEN in der Wissensarbeit ? Innovationsfähigkeit in einer modernen Arbeitswelt.

Human Solutions ist Praxispartner im Projekt ALLWISS. Das Projekt untersucht die Work-Learn-Life-Balance als Beitrag zur Ausgewogenheit zwischen Flexibilitätsanforderungen und Stabilitätsbedürfnissen in der Wissensarbeit. Die Forschungsergebnisse für lebenslanges Lernen und Innovation werden bei uns auf ihre Praxistauglichkeit getestet. Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) im Rahmen des Förderschwerpunkts „Balance von Flexibilität und Stabilität in einer sich wandelnden Arbeitswelt“. www.allwiss.de