Neue Wege in der Fahrzeugkonstruktion: Die Ford Motor Company setzt bei der Prototypenherstellung auf virtuelle Realität

Von Elizabeth Baron
- 24. Feb 2016 - 6 min-LEKTÜRE
Mit freundlicher Genehmigung der Ford Motor Company

Um den Weg nach vorne zu finden, ist oft ein Blick zurück erforderlich. Auf diese Erkenntnis habe ich mich bei der Entwicklung eines neuen VR-Labors zur Prototypenherstellung und Förderung der globalen Zusammenarbeit bei Ford besonnen und den Rat dreier weiser Persönlichkeiten aus der Geschichte eingeholt.

Von Aristoteles stammt der Ausspruch: „Die Regeln der Kunst erhalten ihr Ansehen durch ihre unmittelbar wahrgenommene Zweckmäßigkeit.“ Dieser Grundsatz gilt auch für die Mengen von Daten, die wir erfassen und analysieren – die entscheidende Frage dabei ist, was sie für den Kunden bedeuten, der ein Fahrzeug von Ford kauft und nutzt. Bei allem, was wir tun, müssen wir stets darauf achten, dass die Interessen des Kunden im Mittelpunkt stehen.

Mein zweiter weiser Ratgeber war Einstein, der gesagt hat: „Zu den elementaren Gesetzen führt kein logischer Weg, sondern nur die auf Einfühlung in die Erfahrung sich stützende Intuition.“ Im Kern bedeutet das, dass man intuitiv erkennen kann, ob die eigene Arbeit einen Sinn ergibt und einer vorgegebenen Ordnung der Dinge gehorcht oder nicht. Dieses Gefühl stellt sich ein, wenn man etwas richtig macht.

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Elizabeth Baron. Mit freundlicher Genehmigung der Ford Motor Company.

Und zu guter letzt ließ ich mich von einem Zitat aus Vitruvs „Zehn Büchern über Architektur“ inspirieren: „Auf Schönheit aber wird Rücksicht genommen sein, wenn der Anblick des Werkes angemessen und gefällig ist und wenn die Maße der Glieder die richtigen symmetrischen Verhältnisse haben.“ Wenn etwas richtig funktioniert und rund läuft, entsteht eine natürliche Symmetrie und ein Verständnis für die Absicht, die dahinter steht.

Bei der Entwicklung der Ford Immersive Vehicle Environment (FIVE) dienten mir die Zitate dieser drei Geistesriesen als Leitsätze. Vor vier Jahren schaute sich das Ford-Team die Kundenperspektive auf einem 46- Zoll-Fernsehbildschirm mit Hilfe eines Prävisualisierungstools an. FIVE nutzt die 3D-Visualisierungssoftware VRED von Autodesk und ermöglicht eine ganzheitliche Sicht auf technische, ergonomische, Design- und zahlreiche andere Aspekte in einem virtuellen Raum. Das Ergebnis ist unglaublich realistisch.

Anstatt in einer Vorschaudarstellung Licht- und Schatteneffekte zu interpretieren oder kostspielige physische Modelle zu bauen, können wir uns mit Hilfe von VR-Headsets eine präzise Vorstellung von dem fertigen Fahrzeug machen. Beispielsweise können wir ein echtes Lenkrad halten, in der physischen Welt andere wichtige Bauteile und Schalter hinzufügen und dann die physische mit der virtuellen Welt abgleichen. Wenn man also einen Schalter mit den Fingern berührt, fühlt man ihn physisch und sieht ihn zugleich virtuell als Bestandteil eines formschönen, im Detail dargestellten virtuellen Fahrzeugs. Man kann den Maßstab und das Design-Thema sinnlich erleben und fühlen, ob die Armaturen richtig positioniert sind.

Warum brauchte Ford eine solche virtuelle Umgebung? Auf welche Weise unterstützt sie unsere Arbeitsabläufe in der Konstruktion und Entwicklung? Am Anfang steht dabei der einzelne Mensch – und zwar nicht nur der Kunde, sondern auch die Entwickler, Ingenieure, Konstrukteure usw.

Inside the FIVE lab. Courtesy Ford Motor Company.
Im FIVE-Labor. Mit freundlicher Genehmigung der Ford Motor Company.

Die Zeichen deuten

Bei der Entwicklung von FIVE ging es nicht nur darum, ein überzeugendes virtuelles Erlebnis zu schaffen, sondern wir mussten auch berücksichtigen, was wir über das Zusammenspiel von Licht und Schatten wussten und darüber, wie unser Gehirn sowohl visuelle als auch physische Signale erfasst. Mein Mann ist Tischler, von ihm weiß ich, dass man raue Stellen im Holz fühlen kann, die man nicht unbedingt sieht. Das ist ein ganz wichtiger Punkt. FIVE musste sowohl der physischen als auch der virtuellen Welt gerecht werden, denn die mathematischen Daten als solche bilden nicht alles wirklichkeitsgetreu ab. Es kann vorkommen, dass die Erfahrung ein und desselben Gegenstands in unserer inneren Wahrnehmung eine andere ist als in unserer äußeren Realität.

Mit FIVE lässt sich auch die Wahrnehmung der Realität ändern. Dadurch kann ich – oder jemand anders – das Fahrzeug beispielsweise aus der Perspektive einer größeren bzw. kleineren Person erleben. Ich kann mich sozusagen in die jeweilige Person hineinversetzen und mir eine Vorstellung von ihrem Fahrerlebnis machen. Damit habe ich eine universelle Realität, die über meine individuelle Perspektive hinausgeht.

Kooperation ist entscheidend

FIVE macht eine Zusammenarbeit auf unglaublich hohem Niveau möglich. So können mehrere Fahrer auf unterschiedlichen Kontinenten gleichzeitig in einem Modell sitzen. Wir diskutieren miteinander, verstehen im Detail, was gerade passiert, und können den Zustand des Fahrzeugs aus der Perspektive zahlreicher unterschiedlicher Fachdisziplinen beurteilen.

Lassen Sie sich Elizabeth Barons Vortrag über die Zukunft der VR-Technologie im Rahmen der von Autodesk veranstalteten Design Night Detroit: Fast Lane to the Future nicht entgehen!

Früher waren wir bei der Auswertung von Forschungsergebnissen oder Daten zur technischen Integrität auf Excel-Dateien angewiesen, in denen einzelne Problemfelder nach dem Ampelprinzip rot, grün oder gelb markiert wurden. Mit der neuen Technologie können wir den jeweiligen Status sehr einfach bestimmen und ggf. erforderliche Korrekturen erkennen. Damit haben wir die technische Praxis und die Stimme des Kunden zusammengebracht. Nun können wir die Perspektive des Kunden in den Vordergrund rücken und sämtliche Aspekte systematisch aus seiner Sicht unter die Lupe nehmen und entsprechende Nachbesserungen vornehmen.

Alternativ können wir Varianten und Erscheinungsbilder des Fahrzeugs an jedem Punkt in unserem Produktentwicklungsprozess veranschaulichen und die Produktion dadurch in eine auch optisch überzeugende Konstruktion integrieren. Die Technologie versetzt uns in die Lage, zwischen Alternativentwürfen zu wechseln und sie miteinander zu vergleichen, und gibt somit sämtlichen Beteiligten weltweit eine sichere Möglichkeit, in Echtzeit an einem Dialog teilzuhaben und auf diese Weise an der Konstruktion mitzuwirken.

Konvergenz zwischen Konstrukteuren und Ingenieuren

Ford ist ein global tätiger Großkonzern, und mit FIVE arbeiten wir gerade an einer sowohl quantitativen als auch qualitativen Ausweitung unserer internen Kommunikation. Ein Künstler oder eine Künstlerin – jemand, der seine Lebensaufgabe darin sieht, formschöne und optisch bestechende Entwürfe zu schaffen, die eine bestimmte Wirkung erzielen, sei es stark, sexy oder auch cool – kann nun das Gespräch mit einem Ingenieur suchen, dem es vor allem auf die Karosseriestruktur und die Leistung des Fahrzeugs unter den jeweiligen Funktions- und Umweltbedingungen ankommt.

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Elizabeth Baron führt FIVE vor. Mit freundlicher Genehmigung der Ford Motor Company.

Diese zwei Leute, zwischen deren Mentalitäten Welten liegen, können jetzt also auf sehr effektive und ergiebige Weise miteinander kommunizieren. Die FIVE-Umgebung dient ihnen als gemeinsamer Bezugspunkt, mit dem sie beide etwas anfangen können und der ihnen ermöglicht, die Argumente des Gegenübers nachzuvollziehen. Über VRED kann Ford dafür sorgen, dass die richtigen Leute am richtigen Standort die richtigen Daten im richtigen Kontext erhalten.

Dadurch hat sich unsere Kultur verändert. Alle diese Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen aus unterschiedlichen Abteilungen schauen sich die Dinge jetzt aus einer anderen Perspektive an. Früher haben wir am Konferenztisch gesessen und uns eine PowerPoint-Präsentation angeschaut. Und man macht sich eher unbeliebt, wenn man mitten in einer Besprechung aufsteht und mit einer verwandten, aber nicht unmittelbar zielführenden Frage auf jemand anders zugeht.

Mit FIVE ist das quasi kein Problem mehr. Man geht ins Labor, und wenn ich mit einem Kollegen sprechen will, gehe ich einfach zu ihm hin und sage: „Schau dir das doch bitte mal an. Müssen wir hier nachhaken?“ Somit ist eine neue Unternehmenskultur entstanden, die entscheidend zu einem Paradigmenwechsel in unserer Kommunikation beigetragen und zugleich den Teamgeist gestärkt und unsere Arbeitsweise verbessert hat.

Damit hatte ich überhaupt nicht gerechnet und finde es fantastisch. Es entwickelt sich immer weiter. Jeden Tag komme ich in die Firma, schaue im Labor vorbei und freue mich darüber, wie gut es läuft. Die eigentliche Stärke von FIVE liegt in dem ganzheitlichen Ansatz. Er bringt alle Beteiligten zusammen und macht das Endprodukt für alle nachvollziehbar: nämlich das wunderschöne Fahrzeug, das wir herstellen. Und das ist einfach eine tolle Sache.

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