Entwicklung & Optimierung der Gesamtstruktur für Premium-Motorrad

Die Aufga­ben­stel­lung 

Ein Premium-Motor­rad­her­stel­lers beauf­tragte uns damit, das Grund­kon­zept des Rahmens inklu­sive Anbau­teile wie Gabel, Steu­er­kopf­rahmen und Heck­schwinge hinsicht­lich des Gewichts zu opti­mieren. Gleich­zeitig mussten heraus­for­dernde Vorgaben hinsicht­lich Stei­fig­keit des Gesamt­fahr­zeuges einge­halten werden, um das Fahr­ver­halten best­mög­lich im Vorwege abschätzen zu können. Es war zudem sehr wichtig, die opti­mierte Struktur so zu gestalten, dass sie als Seri­en­teil nicht nur herstellbar ist, sondern auch wirt­schaft­lich produ­ziert werden kann. 

Die Heraus­for­de­rungen und Lösungen im Detail 

• Die gesamte Baugruppe wurde in einzelne Kompo­nenten zerlegt und die Teil­be­reiche hinsicht­lich ihrer lokalen Anfor­de­rungen opti­miert. Dabei kamen diverse Methoden wie para­me­ter­ge­steu­ertes Opti­mieren sowie die Topo­lo­gie­op­ti­mie­rung zum Einsatz. 
• Beispiels­weise konnte beim Steu­er­kopf­rahmen eine Gewichts­er­sparnis von bis zu 40% erreicht werden. Die Stei­fig­keit sank nur um 10% im Vergleich zur bishe­rigen geschweißten Stahl­kon­struk­tion. Somit wurde die Ziel­vor­gabe erfüllt. 
• Diese heraus­for­dernden Rahmen­be­din­gungen wurden durch den Umstand verschärft, dass das Ferti­gungs­ver­fahren sich nicht ändern durfte. 
• Das Projekt konnte dank unserer Fähig­keiten im Compo­site Leichtbau mit beson­derem Fokus auf para­me­ter­ge­steu­erte Opti­mie­rungen, sowie der Topo­lo­gie­op­ti­mie­rung mecha­nisch bean­spruchter Struk­turen zu einem sehr guten Abschluss gebraucht werden. Ebenso hilf­reich waren unsere umfang­rei­chen Kennt­nisse in der Ferti­gungs­pla­nung. 

Unser Knowhow 

Folgende Kompe­tenzen bei ar engi­neers führten bei diesem Projekt zum Erfolg: 

• Handeln komplexer Projekte, flexi­bles Team 
• Topo­lo­gie­op­ti­mie­rung mittels fort­schritt­li­cher Algo­rithmen 
• Erstellen eines Ersatz­mo­dells mittels DOE (Design of Expe­ri­ments), um effi­zient Tendenzen und Para­me­ter­ab­hän­gig­keiten zu unter­su­chen
• Para­me­ter­iden­ti­fi­ka­tion und Opti­mie­rung der gewünschten Eigen­schaften 
• Vali­die­rung der opti­mierten Struktur mittels FEM 
• Über­füh­rung der Ergeb­nisse in wirt­schaft­lich produ­zier­bare Bauteile 

Unser Weg 

Wir erkennen bei komplexen Projekten die Möglich­keiten der Opti­mie­rung einzelner Baugruppen und Bauteile. Hier kommt es dann darauf an, den jewei­ligen Einfluss auf die Gesamt­per­for­mance zu opti­mieren und somit jedes Bauteil im Gesamt­zu­sam­men­hang zu verbes­sern. Immer vor dem Hinter­grund, dass diese Bauteile wirt­schaft­lich zu produ­zieren sein müssen.