Schneller autonom dank Simulation

Straßenverkehrsunfälle sind laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) weltweit für deutlich mehr als eine Million Todesopfer pro Jahr verantwortlich. Und obwohl die Zahl in  den vergangenen 30 Jahren zumindest hierzulande stark zurückging, verunglücken auch auf deutschen Straßen noch immer tausende Menschen: 2.830 Verkehrsteilnehmer waren es dem Statistischen Bundesamt zufolge allein 2023. Hinzu kommen in der Bundesrepublik volkswirtschaftliche Kosten von jährlich über 30 Milliarden Euro (Quelle: Bundesanstalt für Straßenwesen). Weltweit gehen verschiedene Schätzungen von Schäden in Höhe von von sage und schreibe einer Billion Dollar aus.

Immense Verluste also, die jedoch möglicherweise bald der Vergangenheit angehören: Die Technologie autonomer Fahrzeuge weckt Hoffnungen, den Straßenverkehr deutlich sicherer zu machen, weil der Faktor Mensch (also menschliche Fahrfehler und menschliches Versagen im Allgemeinen) als Unfallursache eliminiert werden. Um die technologische Evolution von heutigen Fahrerassistenzsystemen (abgekürzt: ADAS für "Advanced Driver Assistance Systems") hin zum vollständig autonomen Fahren (AF) voranzutreiben, setzen Entwickler auch auf Simulationstechnologien. Wie das konkret funktioniert, thematisiert die (relativ) aktuelle Folge 6 (von derzeit 8 Ausgaben) der aufwändig produzierten Ansys-Videoclip-Serie "Driven by Simulation" – und zwar am Beispiel der Ansys Kunden HL Klemove, Continental und 3M.

Jetzt anschauen: Folge 6 von "Driven by Simulation":

Hier geht's zur kompletten "Driven by Simulation"-Folge 6:

Während viele Automobilzulieferer, die sich nur auf einen Teilbereich des autonomen Fahrens konzentrieren, will das in "Driven by Simulation" vorgestellte südkoreanische Unternehmen HL Klemove die gesamte Bandbreite an Lösungen abdecken: Das Portfolio umfasst Radar-, Kamera- und Lidar-Sensortechnologien, Steuergeräte für autonomes Fahren und Software-Stacks sowie Fahrwerkssteuergeräte.

"Als ein führender Anbieter von Gesamtlösungen unterstützen wir die OEMs mit einer Roadmap für das autonome Fahren und wachsen gemeinsam mit ihnen", erläutert Hanyeol Yu, Leiter des AD Sensor Center bei HL Klemove. "Wir stehen kurz davor, Komponenten für das autonome Fahren der Stufe 3 an Großkunden zu liefern – ein wichtiger Meilenstein für uns. Ansys ist dabei ein entscheidender Partner, der uns hilft, den Zeit- und Ressourcenaufwand zu minimieren."

HL Klemove setzt verschiedene Ansys-Lösungen ein, wie etwa Ansys HFSS für elektromagnetische 3D-Simulationen, Ansys Icepak für Kühlungssimulationen, Ansys Mechanical für Strukturanalysen, Ansys Sherlock für die Vorhersage der gesamten Elektroniklebensdauer und Ansys Speos für die Entwicklung und Validierung optischer Systeme.

Die Ingenieure von Continental in Lindau am Bodensee, Hauptsitz des Continental Geschäftsbereichs Fahrerassistenzsysteme, wiederum nutzen das Simulationstool Ansys optiSLang, um die zunehmende Komplexität der Lösungen, die sie entwickeln, besser zu verstehen. Ansys optiSLang ermöglicht schnellere Tests, die mehr Informationen und mehr Sicherheit liefern – und das in einer Geschwindigkeit, die nicht nur Kosten spart, sondern möglicherweise auch Menschenleben schützt.

Denn normalerweise, erklärt Laura Lindner, Simulationsingenieurin bei Continental, in der "Driven by Simulation"-Folge, dauere ein Simulationslauf mehrere Stunden. Aber: "Wenn wir jetzt die Eingangsparameter ändern wollen, müssen wir nicht noch einmal eine ganze Simulation durchführen. Wir können einfach die Werte ändern und erhalten die Ergebnisse innerhalb von Sekunden zurück." 

3M Optical Films mit Sitz in Saint Paul, Minnesota, in den Vereinigten Staaten, das dritte Testimonial in der Ausgabe 6 von "Driven by Simulation", schließlich produziert prismatische, mehrschichtige optische Folien, die in Fahrzeugdisplays für maximalen Kontrast und eine optimale Helligkeit sorgen, während störende Reflexionen vermieden werden sollen. Das Ziel: eine Cockpitumgebung schaffen, die die Sinne des Fahrers beruhigt, anstatt sie mit Licht zu überfluten. 3M arbeitet mit optischen Simulationslösungen von Ansys, um ein besseres Verständnis für die Lichtausbreitung im Cockpit zu erhalten. 

"Mit virtuellem Prototyping kann man dabei Kosten und Zeit sparen", versichert Jincy Jose, Advanced Product Development Specialist bei 3M. "Die Materialien und sogar die Platzierung der Displays und anderer beleuchteter Elemente können bereits in einem frühen Stadium des Designprozesses festgelegt werden." So bekomme man eine sicherere Umgebung für den Fahrer.

Die Automotive-Branche stehen derzeit unter einem hohen Druck, sichere und kostengünstige Technologien für ADAS und automatisiertes bzw. autonomes Fahren auf den Markt zu bringen. Gerade die etablierten OEMs und ihre Zulieferer müssen sich einem regelrechten Rennen um Marktanteile stellen. Die Zeit bis zur Markteinführung einer Innovation ist also eine entscheidende Größe, die über Erfolg oder Misserfolg im Mobilitätsmarkt der Zukunft entscheiden kann. Eine Möglichkeit, sich in diesem Wettlauf an die Spitze zu setzen: Simulationstechnologie von Ansys.

Vertiefende Informationen zu den Simulationslösungen von Ansys für Autonomes Fahren und moderne Fahrerassistenzsysteme finden Sie auf der Technologie-Trends-Seite von Ansys zum Thema sowie im Blogbeitrag zur Episode 6 von "Driven by Simulation".

Weitere spannende Ausgaben von "Driven by Simulation" gibt es außerdem hier.