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Alt 22.11.2004, 06:34     #1
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Das BMW Group Forschungs- und Innovationszentrum (Pressemappe)

Innovative Architektur – Innovative Prozesse – Innovative Technologien


Inhaltsverzeichnis:


Maßstab für effiziente Fahrzeugentwicklung: Das neue Projekthaus im Forschungs- und Innovationszentrum der BMW Group

Welt am Draht: Drei neue Studios für „Virtual Reality“ im Projekthaus

Mit Vollgas in die Zukunft: BMW Wasserstoffauto fährt neun internationale Rekorde

Sprache, Gestik, Mimik: BMW Group forscht an neuen Kommunikationsformen mit dem Auto

Sicher, individuell und lernfähig: BMW Car IT entwickelt zentrale Intelligenz im Auto

Geändert von Albert (22.11.2004 um 07:42 Uhr)
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Alt 22.11.2004, 06:42     #2
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Maßstab für effiziente Fahrzeugentwicklung: Das neue Projekthaus im Forschungs- und Innovationszentrum der BMW Group

Innovationen beruhen maßgeblich auf „Face-to-Face“-Kommunikation. Nach diesem Prinzip wurde das BMW Group Forschungs- und Innovationszentrum (FIZ) konzipiert und 1987 eingeweiht. Heute, 17 Jahre später, setzt die BMW Group erneut Maßstäbe für die Zukunft der Automobilentwicklung: Die Integration des neuen Projekthauses in das FIZ ist die architektonische Abbildung des so genannten Produktentstehungs-prozesses (PEP). Damit wird der Ablauf bezeichnet, nach dem jedes Produkt der BMW Group von der ersten Idee bis zur Übergabe an die Serienproduktion entsteht. Als Teil des FIZ bildet das Projekthaus heute das physische Pendant dieses Arbeitsprozesses.

Professor Burkhard Göschel, Vorstand für Entwicklung und Einkauf der BMW AG: „Wir haben in geradezu idealer Weise bauliche Substanz mit prozessorientiertem Denken verbunden.“

Wo der Stand der Entwicklung greifbar wird: das Haus im Haus.

Konkret ermöglicht die besondere räumliche Organisation des Projekthauses eine neue Dimension der Zusammenarbeit: Die nach Baureihen organisierten Spezialisten aus den unterschiedlichsten Fachbereichen haben ihre Arbeitsplätze rund um ein Atrium, in dessen Mitte ein ovales, verglastes Gebäude steht. Auf den einzelnen Ebenen dieses Studio- und Werkstattgebäudes wird der jeweilige Stand der Entwicklung bei jedem Fahrzeugprojekt in virtuellen Welten und realen Modellen dargestellt – von den umliegenden Projektarbeitsplätzen einsehbar und über kurze Wege schnell erreichbar. Quasi in Echtzeit können damit parallel zum „Engineering“ bereits dreidimensionale „Clay-Modelle“ – maßstabsgetreue Abbildungen aus speziellem Tonmaterial – oder Prototypen mit den virtuellen Fahrzeugmodellen abgeglichen werden.

Die Philosophie: Kommunikation in Echtzeit.

Das Gesamtkonzept des Projekthauses war von Anfang an konsequent auf eine Forderung ausgerichtet: Echtzeit. Professor Gunter Henn, verantwortlicher Architekt des Projekthauses: „Wie kann man bei Entwicklungsteams von bis zu 200 Personen erreichen, dass sich die richtigen Leute zur richtigen Zeit treffen – sozusagen Entwicklung in Echtzeit betreiben?“ Architektonisch wurde die Voraussetzung dafür durch ein Haus im Haus geschaffen. Dadurch entstehen neue Kommunikationsmöglichkeiten: „Erstens können die Konstrukteure und Spezialisten zwischen der Bildschirmarbeit und der realen Darstellung pendeln“, erklärt Henn. „Und zweitens entsteht dadurch, dass das reale Produkt einen immer wieder neuen, aktualisierten Entwicklungsstand zeigt, ein Attraktor, der im richtigen Moment die richtigen Leute zusammenbringt.“ Ein Kommunikationsprinzip, das sich auf jedem Wochenmarkt wiederfindet: „Wenn der Bauer mit den Äpfeln seinen Stand aufmacht, kommen nur die, die auch Äpfel wollen.“ Mit anderen Worten: Am Modell eines Vorderachsträgers treffen sich nur die betroffenen Fahrwerksingenieure und Fertigungsspezialisten, und zwar immer dann, wenn sie die Abstimmung mit ihren Kollegen zum Weiterarbeiten brauchen. Bei der Komplexität heutiger Autos rechnet man damit, dass ein Mitarbeiter sein Projekt immer nur wenige Stunden am Stück alleine weiterverfolgen kann, und sich dann wieder mit seinen Fachkollegen abstimmen muss.

Gebäude und Form: warum das Atriumhaus ein Oval ist.

Die Ausrichtung des Atriumhauses als Zentrum, in dem der jeweilige Entwicklungsstand von Komponenten und Fahrzeugen buchstäblich greifbar ist, bedingte die besondere Form des Gebäudes: Es steht als Oval in dem kreisrunden Innenhof. Der Grund liegt auf der Hand. Es war die beste Möglichkeit, die Messtechnik mit Platten für die Fahrzeug-Prototypen auf der vorhandenen Fläche unterzubringen und gleichzeitig Freiräume zum Ringgebäude zu schaffen, das den Innenhof umschließt. Vier solcher Platten, je rund 6 Meter lang und 2,5 Meter breit, galt es auf jedem Geschoss unterzubringen. „In Kreisform wäre das Haus zu groß geworden, also haben wir die Platten in Längsrichtung auf dem Grundriss einer Ellipse angeordnet“, so Professor Henn. Zum physischen Zweck gesellte sich die psychische Wirkung: Inneres Oval und umgebender Kreis erzeugen im Atrium eine dynamische Räumlichkeit, die die gewünschten Assoziationen zur aktiven Entwicklungsarbeit erzeugt.

Selbstverständlich verfügt das Atriumhaus auch über modernste virtuelle Entwicklungswerkzeuge, die insbesondere in der ersten Konzeptphase eines Fahrzeugs unschätzbare Entscheidungshilfen bieten: Mittels so genannter „Powerwalls“ und „CAVES“, bestückt mit State-of-the-Art-Projektoren, lassen sich besonders realitätsgetreue Simulationen darstellen. Ganze Fahrzeuge sind anhand der Konstruktionsdaten bereits zu einem sehr frühen Stadium virtuell „begehbar“ – lange bevor die erste Hardware entsteht. Dies schafft eine hohe Planungsqualität in kurzen Zeiträumen, denn Sollabweichungen werden sofort erkannt und behoben.

Zusammenarbeit in organisatorischen Einheiten.

Organisatorisch ist die komplette Produktentwicklung der BMW Group – sie umfasst alle Marken BMW, MINI und Rolls-Royce – nach Baureihen unterteilt. Um die Flächen so effektiv wie möglich und trotzdem je nach Bedarf variabel belegen zu können, bestehen die vier Projektgeschosse des neuen Projekthauses aus je vier sich über jeweils zwei Ebenen erstreckenden Quadranten. Diese messen bis zu 1500 Quadratmeter. Die beiden Ebenen sind mit einer Wendeltreppe verbunden, so dass ein komplettes Projekt mit durchschnittlich 200 Mitarbeitern innerhalb eines Raumkontinuums untergebracht werden kann. Über einen Aufzug im Kerngebäude können komplette Fahrzeuge in jede Etage transportiert werden. In jedem Geschoss verbinden Brücken dieses Haus im Haus mit dem Ringgebäude.

Optimale Arbeitsbedingungen durch Raum und Licht.

Den Planern des Projekthauses war es wichtig, offene und kreativitäts fördernde Arbeitsräume mit „Loftcharakter“ zu schaffen – also weite, helle Räume. Durch die Topografie der Decken sowie die Gestaltung der Galerien, d. h. der oberen Ebenen, entstehen Räume mit unterschiedlichen Höhen von gut 3 bis knapp 8 Metern. Trotz des modularen Gebäudeaufbaus sorgen die Quadranten mit acht unterschiedlichen Grundrissen für Individualität. Die Grundrissgestaltung der kleineren Galerieebenen mit ihren Rücksprüngen und Durchbrüchen unterstützt den Eindruck großer Raumhöhen. Insbesondere entstanden dadurch Bereiche mit hoher Arbeitsplatzqualität und einem Maximum an Tageslicht – Räume mit „Wohlfühlfaktor“.

Dieser Zielsetzung folgt die Dimensionierung des Atriums. Lichteinfall und Ausblick schaffen hier großzügige Arbeitsbedingungen. Das Gestaltungs konzept der Atriumfassade täuscht optisch eine Größe und Weite vor, die objektiv nicht vorhanden ist: Dem Auge werden durch die runde und konische Formgebung die maßstäblichen Bezugspunkte für eine objektive Größenbeurteilung genommen, was durch die vielfältigen Spiegelungseffekte in den Fensterflächen noch verstärkt wird. In Wirklichkeit beträgt der Atriumgrundriss nur rund 20 Prozent der gesamten Projekthausgrundfläche. Damit ist das Projekthaus auch flächenökonomisch ein wirtschaftliches Gebäude.

Innendesign unterstreicht Premiumanspruch.

Markenübergreifend beschreibt das Innendesign der Gebäude mustergültig die Maßstäbe der BMW Group: Auch die architektonischen Konzepte müssen einzigartig, wertig, klar, zeitlos und durchgängig sein. Dieses „fühlbare“ Ambiente schafft ein Arbeitsumfeld, das Kreativität und Vernetzung fördert und die Markenwerte mit erschließt.

Projekthaus: logische Fortführung des FIZ Konzeptes.

Das neue Projekthaus ist die logische Fortführung eines Entwicklungs konzepts, das mit dem Bau des Forschungs- und Innovationszentrums seinen Anfang nahm – der „gebauten Kommunikation“. Als das weltweit unter den drei Buchstaben FIZ bekannte Zentrum 1987 in Betrieb ging, war die Idee der „gebauten Kommunikation“ revolutionär in der Automobilindustrie. Anstatt wie bisher Entwicklung, Fertigung und Einkauf klassisch hintereinander ablaufen zu lassen, arbeiteten alle drei Funktionsbereiche zum ersten Mal nicht nur parallel, sondern darüber hinaus auch in räumlicher Nähe zueinander. Von Anfang an in den Entwicklungsprozess integriert wurden auch Logistik, Controlling und Personalwesen. Selbst Zulieferer konnten im Zuge des „Simultaneous Engineering“ bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt eingebunden werden. All dies führte zu deutlich weniger Schnittstellen und damit weniger Reibungsverlusten. Die BMW Group brachte die Produkte im FIZ deutlich schneller und kosteneffizienter zur Serienreife. Dadurch wurde das Forschungs- und Innovationszentrum zu einem Vorbild, dessen Prinzip mittlerweile viele Nachahmer gefunden hat.

Erfolgsrezept für Autoentwicklung: „Simultaneous Engineering“.

Mit dem Bau des FIZ Projekthauses nimmt das Konzept des „Simultaneous Engineering“ in der BMW Group noch stärker Gestalt an. Schon vor 18 Jahren setzte der Vorstand der BMW AG die ersten Projektleiter für Fahrzeugprojekte ein. Seitdem hat sich das Projektmanagement von Fahrzeugen kontinuierlich weiterentwickelt. Das stabile Rückgrat bilden dabei unverändert die Fachbereiche im Entwicklungsressort. Die Teams wiederum tragen die ressortübergreifende Gesamtverantwortung für definierte Fahrzeugprojekte. Mit diesem Arbeitskonzept löst die BMW Group ein typisches Problem der Produktentwicklung: die Wahl zwischen der fachbereichsorientierten und der projektorientierten Organisation. Ohne Projektgruppen kann die Entwicklungszeit nicht straff gestaltet werden und ohne Fachbereichsgruppen kommen technologische Fortentwicklung und Kompetenzausbau langfristig zum Stillstand. Im Organisationsmodell der BMW Group werden Mitarbeiter aus ihren Fachbereichen für die Dauer der Konzeptphase in Projektteams entsandt. In der späteren Umsetzungsphase, die bis zur Serienreife des Fahrzeugs reicht, kehren die Mitarbeiter zu ihren Fachbereichen zurück. Die mit der Projektgruppe geknüpften Bande bleiben dabei erhalten.

Die Projekte sind zeitlich begrenzt und starten mehrere Jahre vor Serienanlauf des ersten Fahrzeugmodells. Zu diesem Zeitpunkt hat das so genannte Initialteam den groben Rahmen für die Baureihen bereits festgelegt. Wenn die letzte Fahrzeugvariante dann vom Band läuft – im Fachjargon „End of Production“ genannt – löst sich die Projektgruppe wieder auf. Parallel nimmt ein neues Team als Nachfolgeorganisation für die Entwicklung der nächsten Generation die Arbeit auf. Damit ist gewährleistet, dass die Konzeptphase für die zukünftigen Fahrzeuge unbeeinflusst bleibt.

Produktentstehungsprozess: im Gleichschritt nebeneinander statt im Gänsemarsch.

Durch seine Entwicklungsdichte unterscheidet sich der Produktentstehungs prozess (PEP) der BMW Group von der klassischen Art der Automobil entwicklung wie etwa ein Computer von einem Abakus: Statt nacheinander werden möglichst viele einzelne Aufgaben gleichzeitig erledigt und nach einem vielschichtigen, genau festgelegten Schema zum Endergebnis gebracht. Genau wie die Computertechnologie unterliegt der PEP einem ständigen Fortschritt: Was in der virtuellen Welt die 16, 32 oder 64 Bit-Technologie ist, das ist im PEP die parallele Entwicklung von immer mehr Funktionen, Komponenten und Systemen für eine neue Fahrzeuggeneration im selben Zeitraum. Und es gibt noch eine weitere Gemeinsamkeit: Das Ergebnis wird nicht nur in immer kürzerer Zeit erreicht, es weist auch eine immer höhere Präzision auf.

Konkret arbeiten im PEP Entwicklung, Fertigung und Einkauf nicht mehr hintereinander, sondern eng vernetzt nebeneinander. Nicht isolierte Zuständigkeiten, sondern ein gemeinsames Projektmanagement bestimmt den Stil der Zusammenarbeit. Moderne Web-Technologien sind unverzichtbare Werkzeuge: Um alle Betroffenen – vom Konstrukteur bis zum Einkäufer, vom Zulieferer bis zum Designer – immer auf dem aktuellen Stand zu halten, sind alle wichtigen Daten eines Entwicklungsprojektes jederzeit aktuell online abrufbar. Mit der gleichzeitigen Verfügbarkeit der Produkt-, Prozess- und Projektdaten im Entwicklungsnetz werden Zeit- und Qualitätspotenziale erschlossen.

Das Projekthaus: Katalysator für Kreativität.

Das Projekthaus ist damit die architektonische Umsetzung des PEP. Nach den Forschungsergebnissen von M.I.T-Professors Tom Allen (Massachusetts Institute of Technology), der bereits die Grundlagen für das Konzept des FIZ lieferte, basieren 80 Prozent aller realisierten Ideen auf unmittelbaren „Face-to-Face“-Kontakten. Die architektonischen Voraussetzungen für einen effizienten Produktentstehungsprozess sind mit dem neuen Projekthaus der BMW Group geschaffen – es bietet eine Arbeitswelt, die den Dialog zwischen Mitarbeitern effizient fördert.

Die Kennzahlen des Projekthauses:
  • Gebäudemaße: 110 m x 110 m
  • Grundfläche: 12 000 m²
  • Höhe: 44 m
  • Bruttogeschossfläche: 90 000 m²
    => davon Ringgebäude: 45 000 m²
    => davon Büroflächen 1.–5. OG: 37 500 m²
    => davon Zentralgebäude: 11000 m²
    => davon Modellbearbeitung: 4 500 m²
    => davon Studio 5.–8. OG: 2 000 m²
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Alt 22.11.2004, 06:45     #3
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Welt am Draht: Drei neue Studios für „Virtual Reality“ im Projekthaus

Das neue Projekthaus der BMW Group ist nicht nur in der realen, sondern auch in der virtuellen Welt eine Generation voraus: Drei der derzeit modernsten Simulationssysteme in der Fahrzeugentwicklung erzeugen Bauteile, Autos und ganze Produktionsstraßen in einer virtuellen Realität (Virtual Reality, kurz VR). Diese Hightech-Ausstattung verschafft den Designern, Entwicklungsingenieuren und Produktionsspezialisten unschätzbare Vorteile, denn die jeweils beste Lösung zur Aufgabenstellung lässt sich so in kurzer Zeit finden. Noch lange bevor der erste Prototyp einer neuen Fahrzeuggeneration gebaut wird, können Aussehen, Konstruktion, Baubarkeit und vieles mehr damit bereits im Cyberspace beurteilt werden – ohne dass bis dahin auch nur ein Stück Material verarbeitet worden ist.

Powerwall mit weltweit einmaliger Bildqualität.

Ein Highlight der VR-Studios ist die Powerwall, eine rund 7 Meter lange und 2,40 Meter hohe Rückprojektionswand. Das Besondere daran verbirgt sich jenseits der tonnenschweren Glasplatte: Vier Spezialprojektoren in der so genannten D-ILA-Technologie, die hier weltweit erstmals in der VR-Anwendung eingesetzt wird, erzeugen ein wirklichkeitsgetreues Bild von höchster Qualität. „Die enorm hohe Auflösung (QXGA) und die gesteigerten Kontrast- und Helligkeitswerte sind für eine virtuelle Fahrzeugbewertung fundamental wichtig“, erklärt Human Ramezani, der für den Aufbau der VR-Studios im neuen Projekthaus der BMW Group mit verantwortlich ist. Denn die neue Powerwall ist durch ihre Leistungsfähigkeit geradezu prädestiniert für die Arbeit der Designer. Durch ihre Abmessungen ist es problemlos möglich, selbst die Langversion eines BMW 7er oder sogar einen Rolls-Royce im Maßstab 1:1 abzubilden. Da die Projektoren jeweils eine Auflösung von 2048 mal 1536 Pixel haben, kann eine Detaillierung von rund 2 Millimeter pro Pixel erreicht werden. Selbst die Nähte eines Ledersitzes lassen sich mit dieser Auflösung noch eindeutig darstellen.

Computerberechnete Stereobilder erzeugen 3D-Effekt.

Gespeist werden die Projektoren von PC-Clustern mit Highend-Grafikkarten. Auch sie liefern Präzisionsarbeit: Beliebige Details von den Seitenwand-Konturen bis zu den Sitzbezügen können im virtuellen Raum unmittelbar variiert und Perspektiven geändert werden. Denn obwohl das Bild auf der riesigen Projektionsscheibe zweidimensional ist, entsteht durch die spezielle Stereo-Bildaufbereitung und die Betrachtung des Bildes durch eine Spezialbrille der dreidimensionale Eindruck. Mit Hilfe dieser Polarisationsbrille sieht das rechte Auge nur das rechte, und das linke Auge nur das linke Stereobild. Die Bilder verändern sich zudem sofort entsprechend, wenn der Betrachter seine Position oder seinen Blickwinkel ändert. Sensoren verfolgen jede seiner Bewegungen und setzen sie augenblicklich – d. h. also in Echtzeit – in die richtige Perspektive um. Die Powerwall eignet sich besonders gut für die Auswahl und Freigabe von Exterieur-Oberflächen. Eine Präsentation mit Bewertung alternativer Designentwürfe erfordert in dieser Produktentwicklungsphase kaum noch zeit- und kostenintensive Realmodelle.

Powerbench: ein ganzes Auto im virtuellen Raum.

So intensiv der räumliche Effekt der Stereobilder auch ist, der Betrachter steht immer nur davor: Er kann das Auto anschauen, aber nicht einsteigen. Dafür stehen im neuen Projekthaus der BMW Group die beiden anderen VR-Studios zur Verfügung, die Powerbench und die Fünf-Seiten-CAVE.

Die Powerbench besteht aus einer Powerwall, ergänzt um eine liegende Projektion am Boden. Auch sie misst etwa 7 Meter in der Länge und 2,40 Meter in der Höhe. Diese Abmessungen erlauben damit ebenfalls die Darstellung eines kompletten Fahrzeugs in Originalgröße. Mit dem Unterschied, dass man um das virtuelle Auto herumlaufen oder sogar hindurchgehen kann. Fragen beispielsweise zum „Fahrzeugpackage“, die als Folge weiter wachsender Funktionsumfänge im definierten Raumangebot eines Autos tendenziell an Bedeutung gewinnen, lassen sich hier anschaulich klären: Die Entwickler bewegen sich durch das Auto hindurch, bis sie die dreidimensionale Darstellung des betroffenen Fahrzeugbereichs sehen. Statt sich zeitintensiv in Konstruktionszeichnungen und -berechnungen vertiefen zu müssen, können die Spezialisten mit dieser Visualisierung eventuelle Verbesserungspotenziale auf einen Blick erkennen. Kein anderer Automobilhersteller hat die VR-Technologie in diesem Reifegrad schon so tief und umfassend in den Produktentstehungsprozess integriert wie die BMW Group.

CAVE – die „elektronische Höhle“.

Am intensivsten taucht man in die dreidimensionale virtuelle Welt in der so genannten Fünf-Seiten-CAVE ein – dem dritten VR-Studio im neuen Projekthaus. Dabei handelt es sich um einen würfelförmigen Raum mit einer Kantenlänge von 2,5 Metern, in dem virtuelle Bilder an Decke, Boden und die drei Wände projiziert werden. In dieser „elektronischen Höhle“ finden die Spezialisten für Ergonomie und Interieurgestaltung ideale Bedingungen vor: Sie können sitzen, lenken und schalten, sehen, greifen und entscheiden – obwohl sie nur von Bildern umgeben sind. VR übernimmt damit die Funktion eines leistungsfähigen interdisziplinären Kommunikationsmittels, zum Beispiel zwischen Technikern und Designern.

Beispiel BMW 5er: VR-Einsatz ist Entwicklungsalltag in der BMW Group.

VR spielt nicht nur in den neuen Studios, sondern auch an fast jedem Arbeitsplatz im neuen Projekthaus eine Rolle. So wurde der aktuelle BMW 5er gemäß dem Motto „Keine Fahrzeugentwicklung ohne virtuellen Vorläufer“ intensiv mit Hilfe von VR-Technik entwickelt. Gleich zu Beginn der Entwicklung galt dabei das Leitmotiv: Alle Bauteile müssen möglichst früh virtuell dargestellt und allen Beteiligten zugänglich sein, um erforderliche Abstimmungsarbeiten in kürzerer Zeit zu realisieren. Waren es anfangs noch rund 1500 virtuelle Bauteile, summierte sich diese Zahl nach zahlreichen Detaillierungen im Schnitt auf etwa 3 900 Elemente in einem einzigen virtuellen Fahrzeug. Die generelle Verfügbarkeit der Fahrzeugdaten über das „virtuelle Fahrzeug“ am Arbeitsplatz jedes Projektmitarbeiters erleichterte das Verstehen der komplexen Zusammenhänge beträchtlich. Ergebnis: eine kürzere und zugleich qualitativ noch bessere Entwicklungsleistung.

19 VR-Studios in der BMW Group.

Die drei neuen Studios im Projekthaus sind die jüngsten Simulationswelten der BMW Group. Mit ihnen erhöht sich die Zahl der VR-Studios auf jetzt insgesamt 19, die auf das FIZ und eine Reihe von anderen Forschungs- und Werksstandorten verteilt sind. Die Studios dienen einer ganzen Reihe von Aufgaben und sind jeweils bedarfsgerecht ausgestattet: Neben der Beurteilung von Bauteilgeometrie, Package und Design, werden die imaginären Welten auch zur Simulation von Bewegungsabläufen eingesetzt. Motorenentwickler können Verbesserungspotenziale bei einem Triebwerk im Zusammenspiel der simulierten Teile schon in einem Stadium untersuchen, in dem der Motor im Wesentlichen erst als Datensatz existiert. Akustiker bringen das Daten-Auto zum Schwingen, um erste Erkenntnisse zu erlangen, und Aerodynamiker testen es im virtuellen Windkanal und optimieren seine Form so, dass der Luftwiderstand gering ausfällt.

Produktionsplanung in der virtuellen Fabrik.

Aber nicht nur Fahrzeuge eignen sich als Objekte für den Cyberspace. Fertigungsspezialisten konzipieren heute bei der BMW Group komplexe Produktionsprozesse wie vollautomatische Pressenstraßen, Roboteranlagen im Karosserierohbau oder Lackierlinien schon im virtuellen Raum. Sie können beispielsweise Blechteile und die zu ihrer Herstellung nötigen Werkzeuge in Originalgröße darstellen und bewerten. Die Ingenieure aus Planung, Entwicklung und Fertigung nutzen VR, um zu beobachten, wie die Blechplatine über das imaginäre Werkzeug gezogen und verformt wird. Solche Ziehsimulationen sind ideal für Analysen geeignet, um eine möglichst effiziente Materialnutzung zu erreichen, ohne eine Vielzahl aufwändiger Modelle bauen und komplexe Testreihen durchführen zu müssen.

„Augmented Reality“: Arbeitshilfe aus dem Cyberspace.

Die BMW Group arbeitet darüber hinaus an einer Technik, mit der man die reale Welt mit Hilfe der virtuellen erweitern kann: In der „Augmented Reality“, zu Deutsch „erweiterten Realität“, wird die durch eine Datenbrille betrachtete reale Umgebung mit virtuellen Objekten und Darstellungen überlagert. Trägern der Datenbrille stehen damit passend zu ihrem aktuellen Blickfeld zusätzliche dreidimensionale Informationen zur Verfügung. Eine mögliche Anwendung: Für die Reparatur eines Motors sieht der Mechaniker durch die Datenbrille einerseits den realen Motor und andererseits virtuell animierte Werkzeuge, Bauteile, Markierungen oder Handlungsanweisungen. Diese die Realität überlagernden virtuellen Informationen unterstützen den Mechaniker bei Bedarf. Die Reparatur kann schnell und sicher erfolgen.
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Alt 22.11.2004, 06:50     #4
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Mit Vollgas in die Zukunft: BMW Wasserstoffauto fährt neun internationale Rekorde

Innovationen von BMW sind Fortschritt ohne Kompromisse: Mit neun Weltbestleistungen stellte das Wasserstoff-Rekordfahrzeug BMW H2R eindrucksvoll unter Beweis, wie dynamisch und kraftvoll das Wasserstoffauto von Morgen sein kann. Wasserstoff gilt weltweit als Kraftstoff der Zukunft, da er unbegrenzt hergestellt und schadstofffrei im Auto genutzt werden kann. BMW ist weltweit führend in der Entwicklung von Wasserstoff-Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, für die es im Leistungsbereich oberhalb von 100 kW unverändert keine wirklich praxistaugliche Alternative gibt: Doch noch während der Produktionszeit des aktuellen 7er wird eine Variante dieser Baureihe auf den Markt kommen, die sowohl mit Wasserstoff als auch mit Benzin betrieben werden kann.

Die Ergebnisse aus dieser Serienentwicklung lieferten auch die Grundlagen für das Rekordfahrzeug. Der Wasserstoff-Verbrennungsmotor des BMW H2R basiert auf dem Benzin-Triebwerk des BMW 760i und verfügt damit über modernste Technologien wie z. B. die vollvariable Ventilsteuerung VALVETRONIC. Die Modifikationen betreffen vor allem die Kraftstoff einspritzung, die BMW den speziellen Eigenschaften von Wasserstoff angepasst hat. Der Zwölfzylinder-Motor mit 6 Litern Hubraum leistet über 210 kW/285 PS. Damit beschleunigt der offene Prototyp in ca. 6 Sekunden aus dem Stand auf Tempo 100 und erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 302,4 km/h.

Professor Göschel: „Vision einer nachhaltigen Mobilität Wirklichkeit werden lassen.“

„Neun Rekorde als Startschuss für das Wasserstoff-Zeitalter. Die BMW Technologie ist weit fortgeschritten, jetzt müssen wir gemeinsam mit der Politik und der Energiewirtschaft darangehen, unsere Vision einer nachhaltigen Mobilität Wirklichkeit werden zu lassen“, betont Professor Göschel, Vorstand für Entwicklung und Einkauf der BMW AG. Im Einzelnen stellte der H2R-Prototyp auf dem BMW eigenen Hochgeschwindigkeitskurs von Miramas (Frankreich) folgende Bestmarken geordnet nach Art des Starts, Distanz, Zeit und der daraus errechneten Durchschnittsgeschwindigkeit auf:

– 1 Kilometer mit fliegendem Start in 11,993 s (300,190 km/h)
– 1 Meile mit fliegendem Start in 19,912 s (290,962 km/h)
– 1∕8 Meile mit stehendem Start in 9,921 s (72,997 km/h)
– 1∕4 Meile mit stehendem Start in 14,933 s (96,994 km/h)
– 1∕2 Kilometer mit stehendem Start in 17,269 s (104,233 km/h)
– 1 Kilometer mit stehendem Start in 26,557 s sec (135,557 km/h)
– 1 Meile mit stehendem Start in 36,725 s (157,757 km/h)
– 10 Kilometer mit stehendem Start in 146,406 s sec (245,892 km/h)
– 10 Meilen mit stehendem Start in 221,052 s (262,094 km/h).

Diese Rekorde unterliegen noch der Homologation durch die FIA.

Der Motor: Serien-Zwölfzylinder mit Anpassungen an Wasserstoff.

Das Herzstück des BMW H2R basiert im Wesentlichen auf dem Spitzentriebwerk von BMW, dem Zwölfzylindermotor mit 6 Litern Hubraum. Der Einsatz von Wasserstoff als Kraftstoff wird durch eine Anpassung der Motorsteuerung sowie der Komponenten der Gemischbildung ermöglicht.

Wichtigster baulicher Unterschied sind das Wasserstoff-Einblaseventil und die Materialauswahl im Brennraum. Im Gegensatz zum Serienmotor, bei dem der Kraftstoff direkt in den Brennraum gespritzt wird, sitzen die Einblaseventile des Wasserstoffmotors in den Saugrohren. Für die Rekordfahrten wurde der Wasserstoff-Verbrennungsmotor auf monovalenten Betrieb, also ausschließ lich auf Wasserstoff, ausgelegt.

Diese Festlegung erlaubte es den Ingenieuren, das Triebwerk speziell auf den Wasserstoffbetrieb abzustimmen. So wurden beispielsweise Ventilsitzringe aus speziellem Material eingesetzt. Der Grund: Wasserstoff fehlt die schmierende Wirkung des Benzin-Luft-Gemisches. Zur Erinnerung: Dieser Effekt der verminderten Schmierung trat auch bei der Einführung von bleifreiem Benzin auf, seither wird in Serienmotoren ein widerstandsfähigerer Werkstoff eingesetzt.

Besserer Wirkungsgrad mit Wasserstoff.

Grundsätzlich hat Wasserstoff deutlich andere Verbrennungseigenschaften als Benzin oder Dieselkraftstoff. Er verbrennt bei normalem Luftdruck zwar schneller, aber mit etwas niedrigerer Temperatur als Benzin.

Im Motor sorgt die hohe Brenngeschwindigkeit des Wasserstoff-Luft-Gemisches dafür, dass eine höhere Temperatur als in einem benzin betriebenen Motor entsteht. Dementsprechend wurde die Motorsteuerung des Wasserstoff-Rekordfahrzeugs BMW H2R so angepasst, dass das Gemisch erst im oberen Totpunkt des Kolbens gezündet wird, um die maximale Leistung zu erreichen. Der höhere Verbrennungsdruck des Wasserstoff-Gemischs hat dabei handfeste Vorteile: Mehr Kraft aus gleichem Energieeinsatz ergibt einen besseren Wirkungsgrad. Und das bei sehr hoher Umweltfreundlichkeit: Durch die intelligente Motorsteuerung wird die Verbrennung jederzeit so geregelt, dass der BMW H2R praktisch nur Wasserdampf emittiert.

Spezielle Einblaseventile für den Wasserstoff-Betrieb.

Die – möglichst späte – Einblasung des Wasserstoffs in das Saugrohr stellt gleichzeitig hohe Anforderungen an die Einblaseventile. Sie sind eine wegweisende Neuentwicklung für BMW. Da gasförmiger Wasserstoff mehr Volumen pro Energieeinheit als flüssiges Benzin aufweist, sind die Einblaseventile größer als konventionelle Einspritzventile. Hinzu kommt, dass sie eine deutlich größere Spreizung abdecken: Sie müssen mit unterschiedlichen Systemdrücken und gleichzeitig sowohl mit sehr kurzen als auch mit längeren Einspritzzeiten arbeiten können. Ein Hauptziel ihrer Entwicklung war es, in dem sehr kurzen Einspritzzeitraum bei höchster Drehzahl und Volllast die erforderliche Wasserstoffmenge in das Saugrohr einzublasen.

Sicherheitstechnik.

Das Kraftstoffsystem des Rekordfahrzeugs BMW H2R basiert auf einem bewährten Konzept aus der Serienentwicklung. Befüllt wird der BMW H2R an einer mobilen Wasserstoff-Tankstelle mittels einer manuellen Tankkupplung. Der vakuumisolierte, doppelwandige Tank fasst mehr als 11 Kilo Flüssigwasserstoff und ist neben dem Fahrersitz untergebracht. Gleich drei Ventile sorgen für höchstmögliche Sicherheit: Das Betriebsventil am Tank öffnet bei einem Druck von 4,5 bar. Zwei zusätzliche Sicherheitsventile sorgen dafür, dass auch Leckagen im Kältemantel ohne gefährliche Folgen bleiben: Sie öffnen, wenn im Tankinneren mehr als 5 bar herrschen. Das umfangreiche Sicherheitssystem des BMW H2R wird zusätzlich per Telemetrie, entlehnt aus der Formel 1, permanent überwacht. Vier Wasserstoffsensoren an neuralgischen Stellen – etwa dem Tankraum und dem Bereich um die Tankkupplung – erkennen und melden Leckagen sofort.

BMW Forschungsmotor: 50 Prozent Wirkungsgrad erreichbar.

Trotz seiner Leistungsfähigkeit markiert das Triebwerk des BMW H2R nur einen der ersten Schritte in der Entwicklung von Wasserstoff-Motoren: Das Entwicklungspotenzial ist noch längst nicht ausgeschöpft. Bei äußerer Gemischbildung kann die Leistung des Wasserstoff-Motors durch Aufladung gesteigert werden. Als Maßnahme zur weiteren Wirkungsgradsteigerung bei gleichzeitiger Leistungssteigerung bietet sich die Kombination von Wasserstoff-Direkteinblasung und Aufladung an, die die spezifische Leistung solcher Wasserstoff-Motoren über das Niveau von Benzinmotoren hebt.

In der Forschungsabteilung der BMW Group wird an einem Wasserstoff-Motor gearbeitet mit dem langfristigen Ziel, einen effektiven Wirkungsgrad von 50 Prozent im Bestpunkt zu erreichen. Dieses anspruchsvolle Ziel soll durch Optimierung des Brennverfahrens unter Ausnutzung der hervorragenden Brenneigenschaften von Wasserstoff (niedrige Aktivierungsenergie, hohe Flammgeschwindigkeiten) und weiterer Maßnahmen wie der Reduzierung der Reibleistung des Motors, der Optimierung der Nebenaggregate und des Gesamtenergiemanagements erreicht werden.

BMW beständiger Impulsgeber für Wasserstofftechnologie.

BMW hat sich den internationalen Vorsprung in der Wasserstoff-Technologie in über 20 Jahren Forschung und Entwicklung hart erarbeitet. Nicht nur in der Motorentechnik, sondern auch in der Gewinnung, Betankung und Speicherung von Wasserstoff liefert BMW Wissen. So treibt die BMW Group schließlich konsequent die Einführung von Wasserstoff als Energieträger der Zukunft voran, baut Partnerschaften mit anderen Firmen zur Entwicklung von Komponenten und Technologien auf und sensibilisiert sowohl politische Entscheidungsträger wie auch die Energiewirtschaft für die Notwendigkeit, jetzt die Umsetzung einzuleiten.

CleanEnergy Partnership: umfassender Probebetrieb mit Wasserstoff in Berlin.

Eine der tragenden Partnerschaften zur praxisnahen Erprobung der Wasserstoff-Technologie in Deutschland ist die CleanEnergy Partnership (CEP), im Juni 2002 gemeinsam gegründet von der BMW Group, Aral, BVG, DaimlerChrysler, Ford, GHW, Linde, Opel und MAN. Die mit einer Projektlaufzeit bis voraussichtlich 2007 und mit 33 Millionen Euro ausgestattete CEP ist Bestandteil der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie und wird von der deutschen Bundesregierung unterstützt und gefördert. Sie demonstriert zukunftsweisende Technologien und zeigt technische wie wirtschaftliche Voraussetzungen zum Einsatz alternativer Kraftstoffe im Straßenverkehr auf.

Ein elementarer Punkt ist hierbei der Nachweis positiver Effekte auf die Umwelt. Wasserstoff soll deshalb so weit wie möglich mittels regenerativer Energien hergestellt werden, also hauptsächlich mit Strom aus Sonnenenergie, Wasser- oder Windkraft. Damit fallen angefangen bei der Erzeugung bis hin zur Nutzung von Wasserstoff praktisch keine unerwünschten Emissionen an. BMW beteiligt sich an dem Projekt mit dem Betrieb von Wasserstoff-Fahrzeugen.

Tankstelle für flüssigen und gasförmigen Wasserstoff geht in Dienst.

Kernpunkt der CEP ist der Bau und Alltagsbetrieb einer Wasserstoff-Tankstelle. Am 12.11.2004 fand in Anwesenheit von hochrängigen Gästen aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft die offizielle Eröffnung der ersten in den Alltagsbetrieb einer konventionellen Tankstelle integrierten Wasserstoff-Tankstelle statt. Neben Ottokraftstoffen und Diesel können hier zwei Arten von Wasserstoff getankt werden: gasförmiger (Compressed Gaseous Hydrogen CGH2) und flüssiger Wasserstoff (Liquid Hydrogen LH2). Letzterer zeichnet sich durch die höchste Energiedichte aus und wird von der BMW Group aus Gründen der Handhabung und der erzielbaren Fahrzeug reichweite favorisiert.
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Alt 22.11.2004, 06:53     #5
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Sprache, Gestik, Mimik: BMW Group forscht an neuen Kommunikationsformen mit dem Auto

Die über 100 Jahre alte Automobilgeschichte zeigt, dass man sich zuerst auf Verbrennungsmotoren und mechanische Komponenten konzentrierte. Dann wurden über den technischen Fortschritt elektrische wie elektronische Umfänge erschlossen, gefolgt von zunehmender Steuerungstechnik und dem Einsatz von Software. Heute ist es die Schnittstelle zwischen Fahrer und Fahrzeug, die immer mehr im Mittelpunkt der automobilen Forschung steht. Wenn das Auto beginnt, den Fahrer zu ‚verstehen’ und mit ihm in den Dialog zu treten, dann lassen sich weitere, viel versprechende Komfort- und Sicherheitspotenziale für den Kunden realisieren. Sprache, Gestik und Mimik sind Kommunikationsmöglichkeiten zwischen Mensch und Maschine, die Spezialisten der BMW Group heute untersuchen. Hierzu gehört auch die Blickbewegungsmessung, die Ingenieure in Fahrsimulatoren und bei Versuchsfahrten einsetzen. Damit können diese Bewegungen umfassend analysiert werden. Ziel: der Autofahrer sollte möglichst wenig seine Augen vom Verkehrsgeschehen abwenden. Bei der Entwicklung zukünftiger MMI-Konzepte fließen gewonnene Erkenntnisse entsprechend ein. Hierbei setzt man verstärkt auf den Einsatz von Sprachbedienung, hohe Bildschirmpositionen nahe am Verkehrsgeschehen und auf Head-up Displays. Des Weiteren könnte die Erkennung von Gestik wie Emotionen und der Ausbau von Spracheingabe-Systemen völlig neue Dialogebenen eröffnen.

Den Wortschatz erweitern.

„Bei der Spracheingabe handelt es sich um eine der Schlüsseltechnologien für eine noch effizientere Nutzung des Automobils“, sagt Dr. Althoff, der sich bei der BMW Group Forschung und Technik mit der Mensch-Maschine-Interaktion beschäftigt. So angenehm die Bedienung von Navigationssystem oder Telefon per Sprachbefehlen auch heute schon ist, der Mensch am Steuer muss mit einem begrenzten Vokabular auskommen, das unveränderlich im Bordsystem gespeichert ist: Derzeit stehen ihm also nur Kommandos aus einem fest definierten Wortverzeichnis zur Verfügung. „Wenn bei der Navigation Städte- und Straßennamen vom Benutzer direkt genannt werden können, ist ein nächster Evolutionsschritt erreicht.“ Doch mit der Vergrößerung des erkennbaren Wortschatzes allein ist es nicht getan. Je mehr Begriffe das System kennt, desto mehr wächst das statistische Risiko von Missverständnissen: Ähnlich klingende Namen wie beispielsweise Marburg und Saarburg zu unterscheiden, verlangt eine sehr präzise Verarbeitung auf Signal- und Bedeutungsebene. Im Zweifelsfall wird der Nutzer dann immer noch das gewünschte Ziel aus einer Liste sinnvoller Möglichkeiten auf dem Bildschirm auswählen können.

Alltagssprache lernen.

Die zweite große Herausforderung, an der die Experten im Forschungs- und Innovationszentrum (FIZ) der BMW Group arbeiten, ist die Komplexität menschlicher Äußerungen. „Wir wollen weg von der reinen Kommandosprache“, sagt Dr. Althoff. Das beginnt bei ganzen Sätzen, die die Bordsysteme zur Zeit noch nicht verstehen können: „Ich will nach München fahren“ ist im humanen Sprachgebrauch alltäglich, für die Maschine aber noch nicht verständlich. Noch anspruchsvoller wird die Situation, wenn der Fahrer unterbricht, Füllwörter verwendet oder korrigiert, was im Fahrbetrieb häufiger passiert. Die langfristige Vision für ein perfektes Spracherkennungssystem liegt in der richtigen Erkennung von indirekten Äußerungen des Fahrers wie „Ich habe kalte Füße“. Das System erkennt den daraus abzuleitenden Wunsch und verändert die Klimaeinstellung entsprechend. Die Wissenschaftler der BMW Group arbeiten daran, solche Fähigkeiten sukzessive in das Auto zu bringen. So werden sich die Spracheingabefunktionalitäten in Fahrzeugen der BMW Group kontinuierlich in diese Richtung entwickeln.

Gestikerkennung: Kopfschütteln heißt „Nein“.

Wie die menschliche Kommunikation erreichen unter ungünstigen Umständen auch beste Spracheingabesysteme die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit, etwa wenn laute Umgebungsgeräusche stören. Deshalb untersuchen die Wissenschaftler der BMW Group, ob auch andere, begleitende Kommunikationsformen des Menschen zur Interaktion mit dem Fahrzeug genutzt werden können. Eine Möglichkeit: die Gestik. Mittels einer einfachen Kamera werden Kopf- und Handbewegungen erfasst, um zu prüfen, ob sie sich entsprechend mitnutzen lassen. Wenn der Fahrer auf eine Frage des Sprachsystems mit „Nein“ antwortet, aber zu leise spricht oder die Hintergrundgeräusche zu laut sind, fragt das System heute ein zweites Mal nach. Wird aber neben dem Sprachsignal gleichzeitig ein Kopfschütteln erkannt, kann das System aus dieser so genannten multimodalen Reaktion ein „Nein“ ableiten. Angelehnt an die zwischenmenschliche Kommunikation erhöht die Auswertung verschiedener Informationsquellen die „Robustheit“ der Interaktion zwischen Fahrer und Fahrzeug.

Ähnliches kann für Handbewegungen gelten, die allerdings auch unabhängige Steuerungsmöglichkeiten darstellen könnten: Ein Winken von links nach rechts würde so etwa „nächsten Sender im Radio einstellen“ bedeuten, eine Abwärtsbewegung das Auflegen des Telefonhörers symbolisieren, um das laufende Gespräch zu beenden.

Forschungsbedarf: Erkennung und Akzeptanz.

Von besonderer Wichtigkeit ist hierbei, festzustellen, ob es sich bei einer Geste um eine willentliche Bewegung des Nutzers zur Systembedienung handelt. Erste Erfahrungen mit Probanden zeigen außerdem, dass verschiedene Gestikszenarios intensiv durchdacht werden müssen. Denn wo mancher gerne mit Kopfbewegungen antworten würde, würde der nächste lieber einen Knopf drücken und der Dritte eine gesprochene Antwort bevorzugen. Nur wenn das Fahrzeug viele Varianten zulässt, wird das System vom Kunden als nützlich akzeptiert werden, da es dann deutliche Verbesserungen des Bedienkomforts erlebbar macht.

Emotionserkennung hilft bei Individualisierung.

Das Stichwort multimodale Informationsauswertung zur Optimierung der sprachlichen Bedienung steht auch bei einem dritten wissenschaftlichen Programm der BMW Group Forschung und Technik im Vordergrund: der Emotionserkennung. Zwei Arten, Gefühle auszudrücken, spielen dabei eine Rolle: die Mimik und die Stimmlage. Die größten Fortschritte hat dabei die Audio-Auswertung der Stimmlage gemacht. Anhand verschiedener Signalcharakteristika, wie z. B. der Grundfrequenz, der Intensität und der Dauer von stimmhaften Anteilen, lässt sich bereits heute für eine Person gut unterscheiden, ob dieser Sprecher beispielsweise ärgerlich ist. „Wir wollen zunächst nur zwischen positiven, neutralen und negativen Äußerungen unterscheiden können“, schränkt Dr. Frank Althoff ein.

Ein Beispiel: Muss der Bordcomputer bei einer unverständlichen Spracheingabe mehrfach zurückfragen, reagieren viele Fahrer unterschiedlich. Manche fühlen sich schon bei der zweiten Rückfrage belästigt, anderen sind die Wartezeiten zwischen den Wiederholungen zu kurz. „Wenn wir hier Emotionen erkennen können, sind wir auch in der Lage, den Dialog besser an den Fahrer anzupassen – ohne dass er dazu etwas tun muss“, erklärt Dr. Althoff. Ganz wichtig bei dieser Anpassung von Fahrzeugfunktionen an den Benutzer sind die multimodalen Informationen: So nutzt das System die erkannten Emotionen nur im Zusammenhang mit anderen Fakten, wie Bedienhistorie und aktuellen Umgebungsbedingungen.
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Alt 22.11.2004, 06:55     #6
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Sicher, individuell und lernfähig: BMW Car IT entwickelt zentrale Intelligenz im Auto

Die Evolution der Elektronik im Auto steht vor ihrem nächsten Schritt: Zuerst entstanden einzelne Systeme, wie beispielsweise das ABS, die isoliert voneinander operierten. Dann lernten sie, miteinander zu kommunizieren, was Funktionen wie die Dynamische Stabilitätskontrolle (DSC) oder die Aktivlenkung ermöglichte. Jetzt arbeiten die BMW Entwickler an einer zentralen Intelligenz, die einerseits alle elektronischen Systeme überwacht und managt, andererseits vom Fahrer lernt und ihn unterstützt. Und: Dieser Generalassistent wird in der Lage sein, neue Funktionen per Software aufzunehmen.

„Die Idee, die dahinter steckt, ist einfach“, sagt Dr. Ulrich Weinmann, Geschäftsführer der BMW Car IT. „Das Auto wird sehr viel sicherer und zuverlässiger seinen Gesamtzustand überwachen, Neues dazu lernen und Fehlverhalten ausschließen.“ Ein Prinzip, das aus dem klassischen Business-Bereich der Datenverarbeitung stammt und dort seit langem bestens funktioniert: Ein kleiner Server inmitten der Spezialanwendungen bedient diese mit allen notwendigen Informationen und kann dadurch auch Abweichungen feststellen und gegebenenfalls gezielt beheben.

Mitdenkendes System.

Ein Beispiel: Der Fahrer parkt, stellt den Motor ab und lässt sich noch einige Zeit von der Audio-Anlage unterhalten. Bevor nun die Entertainment-Funktion zum Ärgernis wird, weil sie der Batterie zuviel Strom entzieht, schaltet die zentrale Intelligenz das Radio aus. „Sie erkennt einen kritischen Zustand, gibt erst eine Warnung an den Benutzer und zieht dann gegebenenfalls die Konsequenzen“, erklärt Dr. Ulrich Weinmann.

Eine Strategie, die auch bei anderen Störungen funktioniert: Die zentrale Intelligenz kann erkennen, wann ein so genannter „nicht definierter Zustand“ eintritt und unmittelbar korrigierend eingreifen. Mit anderen Worten: Der Fehler wird so frühzeitig ausgebügelt, dass er für den Fahrer keinerlei Auswirkungen hat – er bemerkt ihn noch nicht einmal. „Dadurch erhalten wir ein robustes System, das auch tolerant gegen Abweichungen ist“, sagt Dr. Ulrich Weinmann.

Software als Sonderausstattung.

Aber die zentrale Intelligenz soll durchaus auch spürbare Vorteile für den Fahrer mit sich bringen. War die Software der allermeisten elektronischen Systeme im Auto bis vor kurzem noch ein unveränderlicher Bestandteil, so werden Updates über eine zentrale Intelligenz nun ebenso möglich wie das Einspielen neuer Funktionen. Ein Beispiel hierfür ist das individuelle Fahrtenbuch, das auf Wunsch eines Geschäftsreisenden jede Route automatisch protokolliert. „Der Kunde kann die Software kaufen und seinen Bedürfnissen entsprechend nutzen“, erläutert Dr. Weinmann. Durch das offene System ist es jederzeit möglich, eine Anwendung nachträglich einzuspielen oder auch wieder zu löschen. Der Käufer kann also seinen BMW mit den Funktionen ordern, die er zunächst benutzen möchte, ohne sich spätere Änderungen zu verbauen. Gleichzeitig erhöht diese Option die Wertigkeit des Fahrzeugs während seiner Lebensdauer: Auch Zweit- oder Drittbesitzer können das Auto jederzeit ihren Wünschen anpassen.

Keine Zukunftsmusik: Bereits heute können BMW Kunden bestimmte Software-Umfänge auch nachträglich kaufen und in ihr Fahrzeug einspielen. Hierzu gehören zum Beispiel eine neue Navigationssoftware für die Bildschirmoberfläche oder Softwarekomponenten für die internetbasierten Dienste von BMW Online im 5er, 6er und 7er BMW.

Sicherheit an erster Stelle.

Damit die durch Software-Download erreichbare Flexibilität für Kunden keine negativen Begleiterscheinungen hat, steht bei der BMW Car IT das Thema Sicherheit an erster Stelle. Um Manipulationen von außen zu verhindern, werden neben Firewalls weitere Sicherungselemente entwickelt. Zudem wird bei Software-Downloads die Systemintegrität nicht angetastet. Sicherheitskritische Anwendungen sind strikt getrennt von ladbaren Zusatzfunktionen.

Ziel der BMW Car IT: Softwarepotenzial intelligent nutzen.

Mit dem Konzept der zentralen Intelligenz präsentiert die BMW Car IT ein Ergebnis ihrer Arbeit. Das im Dezember 2001 gegründete Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, das Potenzial von Software im Fahrzeug intelligent zu nutzen und damit neue Lösungswege für innovative Fahrzeugfunktionen zu erschließen. Der Fokus richtet sich dabei auf die Definition und Implementierung neuer Softwaresysteme und -anwendungen. Zudem sollen kompetente Zulieferer und Kooperationspartner für die Zusammenarbeit gewonnen werden, um ein weltweites, schlagkräftiges Know-how-Netzwerk zu etablieren.

Software ermöglicht eine höhere Integrationsdichte und eine Vielzahl neuer Fahrzeugfunktionen. Der Vorteil für den Kunden: mehr Komfort und mehr Sicherheit bei gleichzeitig geringerer Bedienungskomplexität. „Wer Autos entwickelt, braucht Softwarekompetenz. Die Software ist der Schlüssel, um sich vom Wettbewerber zu unterscheiden. Kein Automobilhersteller kann daher erfolgreich sein, wenn die Entwicklung von Software nicht eine seiner Kernkompetenzen ist“, betont Dr. Burkhard Göschel, Vorstand der BMW AG für Entwicklung und Einkauf.

Neben Technologieführerschaft und Differenzierung vom Wettbewerb bietet der „Think Tank“ BMW Car IT die ideale Basis, um das Potenzial von Software-Anwendungen im Automobil voll auszuschöpfen: Bereits heute basieren bis zu rund 40 Prozent der Wertschöpfung im Automobilbau auf elektronischen Bauteilen und Software. Der Trend geht dabei zu einem immer größeren Software-Anteil. Der Aufbau von Software-Know-how ist damit für die BMW Group ein strategisches Investment.

Automobilindustrie wird wichtigste Anwenderbranche von Software.

Software im Automobil eröffnet aber nicht nur der BMW Group als Automobilhersteller neue Chancen. Auch die Zulieferindustrie und der Handel profitieren von Software-Applikationen. Die klassische Trennung zwischen Entwicklung und Wartung im Fahrzeugbereich wird aufgehoben, da neue Anwendungen auch während der „Lebenszeit“ eines Fahrzeugs implementiert werden können. Damit wird auch die Diskrepanz zwischen relativ langfristigen Entwicklungszyklen im Automobilbereich und der Schnelllebigkeit von Software ausgeglichen. Die Perspektive: Das Fahrzeug als Plattform für Software-Entwicklungen wird zu einer der wichtigsten Anwenderbranchen von Software überhaupt. Eine Chance für Automobilhersteller, klassische Zulieferer, aber auch Software-Unternehmen, die bisher noch keine Berührungs punkte mit dem Automobil-Bereich hatten.

Und im Gegensatz zu mechanischen oder elektronischen Systemen müssen im weltweiten Händlernetz keine Hardware-Teile im Lager vorgehalten werden. Die Distribution neuer Software kann äußerst schnell und günstig ohne größeren logistischen Aufwand erfolgen.

Bei der Softwareentwicklung achten die Mitarbeiter der BMW Car IT ganz besonders darauf, dass keine hinderlichen Grenzen gesetzt werden:„Eine wesentliche Voraussetzung, um die volle Bandbreite der Software-Entwicklungen für die BMW Group zu nutzen, ist eine offene Systemarchitektur der Software. Deshalb ist es unser Ziel, solche offenen Architekturen in einem weltweiten Verbund zu etablieren, um unseren Kunden neue Dienste und Anwendungen möglichst schnell anbieten zu können“, betont Dr. Ulrich Weinmann, Geschäftsführer der BMW Car IT.

Arbeitsfelder der BMW Car IT.

Die BMW Car IT schafft die technologischen Grundlagen, um softwarebasierte Funktionen im Fahrzeug anwendbar zu machen. Hierzu werden Erkenntnisse und Vorgehensweisen der Informatik unter Berücksichtigung der besonderen Rahmenbedingungen im automobilen Umfeld umgesetzt.

Neben der Entwicklung von Konzepten für flexible Mensch-Maschine-Schnittstellen (MMI) schafft die BMW Car IT die Infrastruktur für die Vernetzung von Informationen („integriertes Datenmanagement“) und für das Einspielen neuer Dienste und Anwendungen („Software-Download“) im Automobil.

Auf Basis dieser Querschnittsthemen können verbesserte und neuartige Fahrzeugfunktionen aus den Bereichen Information und Kommunikation sowie Fahrwerk und Antrieb realisiert werden.

Hierzu zählen Anwendungen wie zum Beispiel Navigation, Telematik, Online-Dienste oder Möglichkeiten zur Personalisierung und Individualisierung des Automobils. Zum Beispiel könnte man zukünftig aktuellste Hinweise zu Umleitungen oder baustellenbedingten Engpässen über eine offene Software-Struktur ins Navigationssystem laden – auch über Ländergrenzen hinweg.

Zudem sind mit einem integrierten Datenmanagement der Verwaltung individueller Einstellungen im Fahrzeug keine Grenzen mehr gesetzt. Die zentrale Datenverwaltung von zum Beispiel servicerelevanten Informationen hat darüber hinaus den großen Vorteil, dass sich das Auto selbst überwachen kann und jederzeit einen Überblick über alle kritischen Daten hat. So können heikle Zustände möglichst frühzeitig erkannt und gegebenenfalls durch eine Ferndiagnose entschärft werden. Eine zunehmende Bedeutung bekommt Software auch bei fahrorientierten Themen. Herauszuheben sind hier X-by-Wire-Technologien, Klimatisierung, Fahrdynamik, Brems- und Sicherheitssysteme, aber auch Fahrerassistenzsysteme.

Ziel ist es, dem Kunden noch mehr Stabilität und Komfort und gleichzeitig die Möglichkeit zu bieten, bedarfsgerecht die jeweiligen Funktionsumfänge zu nutzen.
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