Entwicklung eines Plugins zur Vereinfachung des STRAK Prozesses in der Automobilindustrie

Extern · Studium · TU Dresden · 6. März 2024 · Felix Schmitt ·
Schlagwörter: CAD, Designprozess, Diplomarbeit, Grasshopper, Rhinoceros, Strak

Das Automobildesign wird zunehmend anspruchsvoller. Formen und Flächen moderner (nicht selten Elektro-) Fahrzeuge werden inzwischen häufig aufwendig mit futuristischen und organischen Mustern gestaltet. Den Prozess dieser hochqualitativen Oberflächenentwicklung und -Gestaltung nennt man Strak. Abgeleitet vom englische Wort „strake“, welches einen durchgehend verlaufenden Plattengang beschreibt, beschäftigen sich Straker:innen damit ein möglichst aerodynamisches Design von Fahrzeuggeometrieb zu entwicklen.

Um dem Problem immer komplexerer Gestaltungsvorgaben gerecht werden zu können, bedienen sich Straker:innen im Parametrischen Design, welches durch das Programmieren von Algorithmen die Generierung der gesuchten Mustergeometrien ermöglicht.

Die herkömmlichen Modellierungstools des Straks, wie ICEM Surf oder Alias, sind nicht in der Lage Parametrisches Design zu erzeugen, weshalb auf andere Tools zurückgegriffen werden muss. In der Automobilindustrie wird vorrangig Rhino Grasshopper genutzt. Da das Programm nicht für die Qualitätsanforderungen der Automodellierung ausgelegt ist, müssen darin erzeugte Geometrien teilweise in anderen Programmen nachbearbeitet werden. Es fehlen zum Beispiel Kapazitäten zur Erzeugung von stetigkeits- und radiusoptimierten Verrundungen, die eine wichtige Rolle für die Fertigung spielen.

In Zusammenarbeit mit der csi Entwicklungstechnikhttps://www.csi-online.de/de/ hat Tuyen Nguyen im Rahmen seiner Diplomarbeit erarbeitet, wie sich der Funktionsumfang von Rhino Grasshopper über selbst entwickelte Plugins erweitern lässt, um Exportiervorgänge für die Nachbearbeitung einzusparen. Dazu wurde analysiert, welche Funktionen aus anderen Programmen für die Arbeit in Grasshopper von Vorteil wären. Es ergab sich eine Liste bestehend aus verschiedenen Analyse-, UI-, Flächen- und Kurvenfeatures mit denen sich der Arbeitsprozess in Grasshopper integrativer gestalten lassen sollte. Die Features wurden schrittweise entwickelt und implementiert. Der Prozess begann damit mögliche Lösungsansätze zu recherchieren und auszuarbeiten. Anschließend wurden die Lösungsansätze durch Tests und Prototyping evaluiert. Zufriedenstellende Lösungen wurden für die Implementierung als Code aufbereitet und durchliefen dabei weitere Testschleifen, bis das Feature die gewünschten Ergebnisse lieferte.

Im Ergebnis der Arbeit entstand ein Pluginpackage mit 29 verschiedenen Features, die es ermöglichen den Workflow für die Automodellierung integrativer in Grasshopper zu gestalten. Dies wird auch dadurch deutlich, dass das Plugin bereits im laufenden industriellen Prozess bei csi Entwicklungstechnik genutzt wird.