Validierung, Optimierung und Erweiterung der virtuellen Messdatenanalyse

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Die Virtuelle Messdatenanalyse (VMDA) ist ein Tool zur Berechnung von Fugen, Bündigkeiten und speziellen Funktionsmaßen von Kraftfahrzeugen. Dazu werden reale Bauteilmessungen in ein 3D-Toleranzanalysemodell implementiert und unter Anwendung des Monte-Carlo-Algorithmus vielfach miteinander kombiniert. Dadurch kann der Gut- und Ausschussanteil von Merkmalen (Fugen etc.) statistisch bewertet werden. Es wird ein Leitfaden entwickelt, der die notwendigen Informationen enthält, um ein VMDA Projekt für ein Fahrzeugmodell zu erstellen. Die Anwendung eines in dieser Arbeit entwickelten Konzepts zur Validierung der VMDA zeigt, dass valide Simulationsergebnisse erzielt werden können, wenn die Eingangsdaten entsprechende Vorgaben erfüllen. Diese werden diskutiert. Daraus abgeleitet wird ein Konzept entwickelt, mit dem repräsentative Messwerte stärker in der Simulation gewichtet werden. Die Einbindung von biegeschlaffen Bauteilen in das Simulationsmodell wird unter Anwendung der Finite Elemente Methode an drei verschieden komplexen Bauteilen validiert. Bei dem weniger komplexen Bauteil werden valide Simulationsergebnisse erzielt. Bei geometrisch komplexen Bauteilen zeigen sich große Unterschiede zwischen realen Versuchsmessungen und Simulationsergebnissen. Es wird ein Plausibilitätscheck für das Simulationsmodell entwickelt, welcher Modellfehler bereits vor der Simulation identifiziert. Es werden nichtlineare Zusammenhänge im Simulationsmodell aufgezeigt und die Einbindung in die VMDA diskutiert. Abschließend wird ein Fehlerfrüherkennungssystem auf Basis der statistischen Prozessregelung (SPC) entwickelt. Dadurch sollen Prozessveränderung frühzeitig identifiziert werden, die einen negativen Einfluss auf das Fertigfahrzeug besitzen.