Bridgestone setzt Driver-in-the-Loop-Simulation für Reifenentwicklung ein

Reifenhersteller stehen zunehmend unter Druck, Entwicklungszyklen zu verkürzen und gleichzeitig Leistung, Nachhaltigkeit und Kompatibilität mit immer komplexeren Fahrzeugplattformen zu verbessern.

Für einen globalen Reifenhersteller wie Bridgestone können traditionelle Entwicklungsprozesse, die stark auf physische Tests und Prototypen angewiesen sind, die Anzahl der in der Designphase getesteten Reifenspezifikationen begrenzen. Zudem erfordern physische Tests erhebliche Mengen an Material und Zeit.

Um diese Einschränkungen zu überwinden, entschied sich Bridgestone, seine digitale Reifenentwicklung weiter auszubauen. Ziel war es, Reifenleistungen früher im Entwicklungsprozess zu bewerten, den Bedarf an Prototypen zu reduzieren und die Zusammenarbeit mit Fahrzeugherstellern bei der Entwicklung neuer Fahrzeugplattformen zu beschleunigen.

Einsatz von Driver-in-the-Loop-Simulation
Zur Unterstützung dieser Ziele installierte Bridgestone einen Driver-in-the-Loop-(DiL)-Fahrsimulator in seinem F&E-Zentrum nahe Rom, Italien. Das System basiert auf dem VI-grade DiM500 Driver-in-the-Loop Simulator, der es Ingenieuren ermöglicht, das Reifenverhalten in einer vollständig virtuellen Umgebung zu testen.

Der Simulator verbindet hochpräzise Reifenmodelle mit realen Fahrereingaben. Dadurch können Ingenieure objektive Simulationsdaten mit subjektivem Fahrerfeedback kombinieren. Dieser Ansatz unterstützt Entwicklungsteams dabei, Fahrverhalten und Fahrzeugdynamik zu analysieren, bevor physische Prototypen hergestellt werden.

Mattia Giustiniano, Senior Vice President R&D bei Bridgestone West, erläuterte die Rolle des Systems im Entwicklungsökosystem des Unternehmens: "Durch die Integration des Fahrers in den digitalen Entwicklungszyklus ergänzt diese Investition unser bestehendes Entwicklungsökosystem um ein entscheidendes Element.“

Realistische Simulationsumgebung
Das DiL-System verfügt über eine große bewegliche Plattform mit einem Bewegungsbereich von fünf Metern sowie über ein Cockpit aus Carbonfaser, das reale Fahrsituationen möglichst realistisch nachbildet.

Dieser Bewegungsbereich ermöglicht die Reproduktion von Kräften, die mit realen Fahrtests vergleichbar sind, und schafft damit eine realitätsnahe Umgebung zur Analyse des Reifenverhaltens unter dynamischen Fahrbedingungen.

Durch die Kombination von Simulationsergebnissen, historischen Testdaten und künstlicher Intelligenz können Bridgestone-Ingenieure deutlich mehr Reifenspezifikationen untersuchen, als dies mit klassischen Prototypentests möglich wäre.

Parallele Entwicklung von Fahrzeug und Reifen
Der Simulator ermöglicht zudem eine parallele Entwicklung von Reifen und Fahrzeugen gemeinsam mit Automobilherstellern. Dadurch wird eine frühere Zusammenarbeit mit Fahrzeugentwicklern möglich, und Reifen können bereits in einer frühen Phase der Fahrzeugentwicklung an spezifische Plattformen angepasst werden.

Physische Tests bleiben weiterhin Teil des Validierungsprozesses, können jedoch stärker auf die abschließenden Verifikationsphasen konzentriert werden.

Reduzierung von Prototypen und Umweltbelastung
Ein zentraler Beweggrund für die Investition war die Verringerung der Anzahl physischer Reifenprototypen während der Entwicklungsphase.

Nach Angaben von Bridgestone kann der neue Driver-in-the-Loop-Simulator jährlich bis zu 12.000 experimentelle Reifen einsparen. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung des Materialverbrauchs und der im Entwicklungsprozess entstehenden Abfälle.

Das System ergänzt zudem Bridgestones Programm Virtual Tyre Development (VTD), das bereits eine Reduzierung des Rohstoffverbrauchs und der CO₂-Emissionen in der Entwicklungsphase von Erstausrüstungsreifen um bis zu 60 % ermöglicht.

Erweiterung der Simulationsmöglichkeiten
Der Simulator wird derzeit hauptsächlich für die Bewertung des Trockenhandlings eingesetzt, einem zentralen Parameter für Fahrzeugdynamik und Reifenleistung. Die Entwicklung zielt jedoch darauf ab, die Simulation künftig auch auf weitere Leistungsbedingungen auszuweiten.

Durch die Kombination aus fahrerbasierten Simulationen, KI-gestützter Modellierung und gezielten physischen Tests will Bridgestone seine Entwicklungsprozesse effizienter gestalten und gleichzeitig den steigenden Anforderungen von Fahrzeugherstellern und Endanwendern gerecht werden.

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