Große Entwicklungsaufgaben im Rahmen der Hochschullehre stemmen – geht das?

Ein innovatives Projekt mit internationaler Sichtbarkeit

Im Sommersemester 2024 hat eine Gruppe von elf Studierenden der Masterstudiengänge Computational Engineering und Maschinenbau im Rahmen der Lehrveranstaltung Konzeptentwicklung mechanischer Strukturen von Prof. Dr.-Ing. Klemens Rother der Fakultät 03 einen kompletten Vorderwagen der Karosserie eines Honda Accord (Baujahr 2014) als Großgussbauteil, ein sogenanntes Mega-Casting, entwickelt. In 15 Wochen haben diese elf Studierenden mit etwa einem Tag Workload pro Woche das Projekt erfolgreich geplant, strukturiert, organisiert, gecoacht, durchgeführt, dokumentiert und umfassend präsentiert.

Das Ergebnis wurde auf der diesjährigen EuroCarBody (ECB) des Automotive Circle International (ACI) in Bad Nauheim im Oktober vorgestellt. Die ECB ist die weltweit bedeutendste Tagung zur Karosserietechnik. In diesem Jahr hatten sich neun internationale OEMs für die prestigeträchtigen Preise beworben und präsentierten ihre Entwicklungen mit ausführlichen Vorträgen und intensiven Interviews vor großem Publikum. Unsere Studierenden wurden zur Präsentation ihres Projekts vom ACI eingeladen. Die Gruppe erhielt nach einem professionellen und sehr agilen Vortrag, der inhaltlich auf Augenhöhe mit den Profis mithalten konnte, viel Applaus und großes Lob von den Expertinnen und Experten der Automobilindustrie. Spontan wurde das Team sogar von einem OEM aus China eingeladen.

Teamwork und Innovation als Schlüssel zum Erfolg

Ziel der Arbeit war die Neuentwicklung, Bemessung und Optimierung eines Vorderwagenkonzepts als Aluminium-Mega-Casting, wie es ursprünglich von Tesla in den USA entwickelt wurde und seitdem die gesamte Autoindustrie beschäftigt. Deshalb war dieses Projekt auch für die internationale Autoindustrie von besonderem Interesse. Für die Neuentwicklung der Studierenden waren das ursprüngliche Package für den Vorderwagen sowie die Anforderungen an Steifigkeit, Festigkeit und Herstellbarkeit zu berücksichtigen.

Diese komplexe Aufgabe konnte nur durch eine organisierte Teamstruktur, agiles Projektmanagement, cloudbasiertes Arbeiten und Datenmanagement, starkes Teamwork und Arbeitsteilung sowie wöchentliche Meetings in verschiedenen Arbeitsgruppen bewältigt werden. Selbst die Auswahl aller Softwaretools sowie die Einarbeitung in cloudbasierte CAx-Software war für effizientes Arbeiten nötig.

Das Ergebnis mit einer sinnvollen Werkstoffauswahl und einer Berücksichtigung der Anforderungen an die Einbauräume, der Beachtung vorgegebener Exterieurflächen sowie der Beherrschung von statischen Lastfällen und der Erfüllung geforderter Steifigkeiten kann sich sehen lassen. Es wurden sogar zwei Konzepte mit unterschiedlichen Entwicklungsprozessen entworfen und verglichen. Durch rechnerische Optimierung der parametrisierten Modelle wurde das Gewicht der Referenzstruktur in Blechschalenbauweise erheblich reduziert. Dabei konnten alle geforderten Funktionseigenschaften nachgewiesen und ein fertigungstechnisch herstellbares Guss- und Werkstoffkonzept entwickelt werden. Selbst eine Bewertung des CO₂-Footprints und der geschätzten Herstellkosten wurde von den Studierenden durchgeführt, um dieses neue Vorderwagenkonzept umfassend mit der Blechschalenbauweise vergleichen zu können.

Prof. Rother: „Es ist großartig, was diese Gruppe von Studierenden, die in dieser Zusammensetzung noch nie zusammengearbeitet hat und eine Aufgabe dieser Art noch nie bearbeitet hatte, in nur 15 Wochen leisten konnte. Diese riesige Aufgabe kann nur im Teamwork erfolgreich bewältigt werden. Die Studierenden haben gezeigt, dass sie das wirklich können. Zu erleben, dass die Expertinnen und Experten der Industrie diese Arbeit auf der Tagung mit großem Applaus und Lob honorierten, war für mich sehr ergreifend.“