Entwurf und Entwicklung von Hochleistungs-Sportmotorrädern für Straße und Gelände

Anwendungen: Produktentwicklung und Design
Branchen: Automobil-/Transportindustrie

Hochleistungs-Motorräder können nicht entworfen und entwickelt werden, ohne dabei Ergonomie und Aerodynamik mit modernsten Technologien zu messen, um so letztendlich aufregendste Erlebnisse beim Fahren zu ermöglichen.

Herausforderungen: Wie kann die Leistung eines Sportmotorrads, von den CAD-Dateien bis hin zur Entwicklung individueller Komponenten, aus der Theorie in die Praxis übertragen werden?

Der Entwurf von Sportmotorrädern für den Renneinsatz erfordert Aufmerksamkeit bis ins Detail. Designer und Konstrukteure müssen dafür sorgen, dass die physischen Teile den CAD-Modellen entsprechen. Dazu müssen sie die Komponenten scannen, in STL-Daten transferieren und diese Daten dann mit der CAD-Datei abgleichen. Dieser Scan-zu-CAD-Vergleich muss nahtlos sein. Daher muss die Scanqualität einwandfrei sein, damit auch feinste Details erfasst werden. Außerdem müssen die Abweichungen - mittels eines Farbkartenprozesses - schnell markiert werden, um korrigiert werden zu können.

Wie kann, angesichts der Tatsache, dass der Körper des Fahrers die Leistung eines Sportmotorrads beeinflusst, die Ergonomie der Komponenten und des gesamten Fahrzeugs auf die spezifische physische Form jedes Rennfahrers zugeschnitten werden?

Um mit einem Sportmotorrad schnell fahren zu können, müssen Fahrer sich in einer optimalen Position befinden. Sitz, Lenker, Fußrasten und Hebel müssen perfekt auf ihre Physiognomie abgestimmt sein, genauso wie die Position der Armaturen (und der Navigationsbildschirme für Geländefahrzeuge) für eine optimale Sehschärfe an ihre Augen angepasst werden müssen. Wenn die Ergonomie maximiert werden soll, müssen Designer und Konstrukteure also Messinstrumente zur Verfügung haben, mit denen das gesamte Motorrad einschließlich des Fahrers gescannt werden kann.

Wie kann die Leistung eines Sportmotorrads, von den CAD-Dateien bis hin zur Entwicklung individueller Komponenten, aus der Theorie in die Praxis übertragen werden?

Wie kann das Produktentwicklungsteam, angesichts der Tatsache, dass für aerodynamische Teile komplizierte Formen gestaltet werden müssen, komplexe Formen messen und den Entwurf entsprechend anpassen, während gleichzeitig die Anzahl der Iterationen minimiert wird?

Aerodynamik ist oft der Schlüssel zum Gewinn von Millisekunden auf der Rennstrecke. Für optimale Teile konzipieren Designer und Konstrukteure komplexe Formen, testen sie in einem Windkanal oder auf der Rennstrecke, nehmen dann Anpassungen vor, testen sie erneut und so weiter. Dieser Prozess kann mehrere Iterationen erfordern. Die Minimierung der Anzahl der Iterationen ist dann wichtig, wenn die erforderlichen aerodynamischen Eigenschaften so schnell wie möglich erreicht werden sollen. Durch die Messung einer großen Anzahl von Daten an der gesamten Oberfläche (und nicht nur an einzelnen Punkten) ohne Programmierung oder Vorbereitung können Designer und Konstrukteure Zeit im Entwicklungsprozess einsparen und gleichzeitig Teile von höherer Qualität herstellen.

Wie kann das Produktentwicklungsteam, angesichts der Tatsache, dass ein Sportmotorrad aus einer Vielzahl von Komponenten besteht, die alle zusammenpassen müssen, alle Teile, unabhängig von Größe, Form und Oberflächenbeschaffenheit, schnell und exakt prüfen?

Eine schnelle und exakte Prüfung aller Teile, unabhängig von Größe, Form und Oberflächenbeschaffenheit, und ohne Oberflächenvorbereitung, ist nur mit 3D-Scantechnologien möglich. Die Technologien stehen allen Designern und Konstrukteuren in der Entwicklungsabteilung zur Verfügung, sie sind unabhängig vom Erfahrungsgrad des Bedieners mit 3D-Scanning, und sie können dorthin gebracht werden, wo die Teile sind (Werkstatt, Qualitässicherungsbereich oder Rennstrecke).

Lösungen: Hochauflösende, vielseitige, einfache und schnelle 3D-Scantechnologien

Der hohe Detailgrad entsteht durch hochauflösende Kameras für Geometrie und Textur. Für die Entwurfs- und Produktentwicklungsteams ist die Scanqualität entscheidend, um die Abweichungen zwischen den STL-Daten und den CAD-Dateien erkennen zu können.

Vielseitigkeit wird durch fortschrittliche Weißlicht- und optische Technologien und unbegrenzte Scanvolumina erreicht. 3D-Scanner können jedes Teil messen, unabhängig von Größe, Form, Material, Oberflächenbeschaffenheit und Komplexität.

Einfachheit entsteht durch Plug-and-Play-Werkzeuge und benutzerfreundliche Bedienoberflächen, die keine Vorkenntnisse oder Erfahrungen mit 3D-Scanning erfordern.

Geschwindigkeit ist mit der Funktion zur sofortigen Netzgenerierung definiert, mit der das generierte Netz bereits aufbereitet und verarbeitet ist, und sofort und nahtlos in eine Reverse Engineering-, CAD- oder 3D-Drucksoftware integriert werden kann.

3D-Scanner in Messtechnikqualität, wie der GO!SCAN 3D, sowie die Softwareplattformen VXModel und PolyWorks, sind gute Beispiele für diese hochauflösenden, vielseitigen, einfachen und schnellen Scanlösungen.

Vorteile: Mit hoher Auflösung, Vielseitigkeit, Einfachheit und Geschwindigkeit wird das Design von Sportmotorrädern optimiert und für bessere Leistungen auf den Körper des Fahrers zugeschnitten.

Zusätzlich zu den Erfolgen auf der Weltbühne ist es der Spaß, den Fahrer beim Fahren außergewöhnlicher Fahrzeuge erleben, der den ultimativen Beweis dafür liefert, dass der Hersteller gute Arbeit geleistet hat. 3D-Scantechnologien tragen ihren Teil zu den folgenden Vorteilen bei, die jeder für sich unerlässlich sind, um bei den härtesten Rennen der Welt siegreich zu sein:

Bessere Leistungen
Der Bau von Sportmotorrädern für Renneinsätze erfordert die Konstruktion und Entwicklung komplex geformter Teile mit verschiedenen Formen und Oberflächen. Mit 3D-Scannern können Designer und Konstrukteure nun Komponenten anpassen, deren Messung bislang unmöglich war, und so leistungsfähigere und robustere Fahrzeuge entwerfen und fertigen.
An den Körper des Fahrers angepasstes Design
Designer und Konstrukteure können dank der hohen Auflösung und Mobilität von 3D-Scannern das gesamte Motorrad einschließlich des Fahrers scannen. Auf diese Weise können sie das Design an den Körper des Fahrers anpassen, die Ergonomie des Motorrads maximieren und die Position des Fahrers optimieren.
Optimierter Konstruktionsprozess
Da 3D-Scanner eine große Anzahl von Daten an der gesamten Oberfläche (und nicht nur an einzelnen Punkten) ohne Programmierung oder Vorbereitung aufnehmen können, sparen Designer und Konstrukteure Zeit beim Entwicklungs- und Konstruktionsprozess, indem die Anzahl der für die Entwicklung von aerodynamischen Teilen erforderlichen Iterationen minimiert wird.

Die KTM AG entwirft, entwickelt und baut Hochleistungs-Sportmotorräder für den Straßen- und Geländeeinsatz. Im Laufe der Jahre hat sich KTM einen Ruf als harter Gegner auf den Rennstrecken dieser Welt erarbeitet. Neben einer etablierten Präsenz in den Offroad-Segmenten hat sich KTM zu einem der weltweit innovativsten Hersteller von Straßenmotorrädern entwickelt und macht sich nun auf, der weltweit größte Hersteller von Sportmotorrädern zu werden.

Das Entwurfs- und Produktentwicklungsteam von KTM Motorsport ist ständig damit beschäftigt, die Produktpalette weiterzuentwickeln und zu verbessern, und benötigt daher schnelle, vielseitige und mobile 3D-Scanner, mit denen praktisch alles überall gescannt werden kann. „Für uns ist Geschwindigkeit ebenfalls sehr wichtig“, sagt Christian Schwarz, verantwortlich für die Qualitätssicherung Motorsport bei der KTM AG. „Wir müssen die Teile in STL-Daten transferieren, damit sie einfach mit den CAD-Dateien verglichen werden können.“ Dies ist einer der Gründe für die Entscheidung zugunsten des Go!SCAN 3D.

Darüber hinaus hat die Auswahl der 3D-Scanlösung von Creaform die Kommunikation zwischen den Konstruktions-, Fertigungs- und Qualitätssicherungsteams verbessert. Daten können jetzt einfacher ausgetauscht werden. Das 3D-Scannen schafft engere Netzwerkstrukturen und fördert die Dynamik innerhalb der Gruppe. Alle Teams können die gescannten Daten nutzen und aus dem gleichen Informationspool schöpfen.

Jetzt kann das Entwurfs- und Produktentwicklungsteam von KTM Motorsport den Go!SCAN 3D überall hin mitnehmen und Verbesserungen vornehmen, indem fast jedes Teil gescannt wird. Die Vorteile des Go!SCAN 3D sind, verglichen mit der Situation zuvor, wirklich erheblich. „Wir können nun Anpassungen an Komponenten vornehmen, an die wir vorher nicht einmal gedacht hatten“, ergänzt Sebastian Witt, Leiter Qualitätsmanagement Motorsport bei der KTM AG, der wirklich begeistert war, uns die neuesten Sportmotorräder zu präsentieren.

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