DE102019207694A1

DE102019207694A1 - Method for producing an individualized component for a vehicle

Info

Publication number: DE102019207694A1
Application number: DE102019207694.7A
Authority: DE
Inventors: Ralf Welp; Silvan Horovitz; Simone Wilsdorf; Sylvain Fischer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-05-27
Filing date: 2019-05-27
Publication date: 2020-12-03
Also published as: WO2020239640A1

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines individualisierten Bauteils für ein Fahrzeug ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:In einem Schritt erfolgt eine Datenerfassung der vom Nutzer gewünschten Form des Bauteils. Die Art und Weise der Datenerfassung der Form ist dabei wesentlich vom Bauteil abhängig. Die Datenerfassung kann dabei Daten in unterschiedlichster Form erheben, beispielsweise digitale Modelle, Fotografien, Zeichnung oder ausgefüllte Fragebögen. Dabei spielt es eine untergeordnete Rolle, ob die gewünschte Form auf ästhetischem Empfinden oder physiologischen Besonderheiten des Nutzer basiert.In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt die Datenerzeugung für den 3D-Druck anhand der erfassten gewünschten Form. In diesem Schritt werden die verschiedenen erhobenen Daten in einen von einem 3D-Drucker verarbeitbaren Datensatz umgewandelt. Beispielsweise kann die Datenerzeugung für den 3D-Druck in der Umwandlung eines Geometriemodells aus der Datenerfassung bestehen.In einem weiteren Schritt erfolgt die Herstellung des Bauteils mittels eines 3D-Druckverfahrens.Vorteilhaft können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer digitalen Prozesskette individuelle Bauteile in eine Serienfertigung integriert werden. Dabei ermöglicht die digitale Prozesskette kosteneffizient eine hohen Automatisierungsgrad. Ein weiterer Vorteil liegt in der Anwendbarkeit für eine Vielzahl von Bauteilen eines Fahrzeuges.The method according to the invention for producing an individualized component for a vehicle is characterized by the following method steps: In one step, data is recorded on the shape of the component desired by the user. The way in which data is recorded for the shape is essentially dependent on the component. The data acquisition can collect data in the most varied of forms, for example digital models, photographs, drawings or completed questionnaires. It does not matter whether the desired shape is based on aesthetic perception or physiological characteristics of the user. In a further process step, the data for the 3D printing is generated on the basis of the recorded desired shape. In this step, the various data collected are converted into a data set that can be processed by a 3D printer. For example, data generation for 3D printing can consist of converting a geometry model from data acquisition. In a further step, the component is manufactured using a 3D printing process. Individual components can advantageously be integrated into series production using the inventive method in a digital process chain will. The digital process chain enables a high degree of automation cost-effectively. Another advantage is that it can be used for a large number of components in a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines individualisierten Bauteils für ein Fahrzeug, insbesondere Fahrzeugsitzen.The invention relates to a method for producing an individualized component for a vehicle, in particular vehicle seats.

Es besteht ein Bedürfnis nach Individualisierung von verschiedensten Bauteilen eines Fahrzeuges. Dieses Bedürfnis ist teilweise gegründet auf dem Wunsch ein individuell gestaltetes Fahrzeug zu besitzen, das Unterscheidungsmerkmale zu den sonst identischen Fahrzeugen aus Serienproduktion aufweist. Das Bedürfnis kann auch in physiologischen Abweichungen des Nutzers von der Durchschnittsperson, für die ein Serienfahrzeug ausgelegt wurde, begründet sein. Beispiele hierfür sind: Anpassung eines Fahrzeugsitzes an eine individuelle Körperform, Anpassung eines Lenkrades an Hände und Arme des Nutzers, Anpassung der Pedalerie, usw. Nach dem Stand der Technik wird dieses Bedürfnis nach Individualisierung durch den Aftermarket erfüllt, dies ist jedoch nachteilig hinsichtlich Kosten und Umweltaspekten, da Neuteile der Serienfertigung ersetzt werden.There is a need for individualization of a wide variety of components in a vehicle. This need is partly based on the desire to have an individually designed vehicle that has features that distinguish it from the otherwise identical vehicles from series production. The need can also be based on physiological deviations of the user from the average person for whom a series vehicle was designed. Examples of this are: adapting a vehicle seat to an individual body shape, adapting a steering wheel to the user's hands and arms, adapting the pedals, etc. According to the prior art, this need for customization is met by the aftermarket, but this is disadvantageous in terms of costs and Environmental aspects, as new parts from series production are replaced.

Bei Fahrzeugsitzen ist das Individualisierungsbedürfnis besonders hoch, da die Körperform der Nutzer teils erheblich voneinander abweichen und die Folgen einer nicht passenden Form des Sitzes erheblich für das Fahrerlebnis und auch für die Fahrsicherheit sind. So kann eine schlecht angepasste Form des Fahrzeugsitzes beispielsweise zu Rückenschmerzen einhergehend mit einer vorzeitigen Ermüdung des Fahrers oder sogar zu einer Sichteinschränkung führen, was ein Gefahrenpotential darstellt. Fahrzeugsitze werden nach dem Stand der Technik auf Männer mit durchschnittlichem Körperbau ausgelegt. Für Personen mit vom Durchschnitt abweichendem Körperbau, insbesondere hinsichtlich der Körpergröße, dem Korpulenzgrad, der Köperform oder auch für Personen mit anderen individuellen beispielsweise medizinischen oder physiologischen Besonderheiten ist diese Auslegung nachteilig und führt zu Problemen. Bei normalen Fahrzeugsitzen wird diesen Problemen durch verschiedene Einstellmöglichkeiten der Fahrzeugsitze begegnet, die eine Anpassung die eine bequeme Sitzposition für die meisten Körperformen einstellbar wird.In the case of vehicle seats, the need for customization is particularly high, since the body shape of the users can sometimes differ considerably from one another and the consequences of an unsuitable shape of the seat are significant for the driving experience and also for driving safety. For example, a poorly adapted shape of the vehicle seat can lead to back pain associated with premature fatigue of the driver or even to impaired vision, which represents a potential hazard. Vehicle seats are designed according to the state of the art for men of average build. For people with a body structure that differs from the average, in particular with regard to body size, corpulence, body shape or also for people with other individual, for example medical or physiological, peculiarities, this design is disadvantageous and leads to problems. In normal vehicle seats, these problems are countered by various adjustment options for the vehicle seats, which can be adjusted to a comfortable sitting position for most body shapes.

In Fahrzeugen die auf eine sportliche Fahrweise aufgerichtet sind kommen häufig Schalenbeziehungsweise Vollschalensitze zum Einsatz. Diese sollen dem Insassen eine hohes Maß an Seitenhalt und Umschließung bieten, um die bei dynamischer Fahrweise auf den Körper wirkenden Kräfte aufzunehmen. Eine Abweichung vom normalen Körperbau kommt bei diesen Sitzen besonders zum Tragen, da konstruktionsbedingt kaum Einstellmöglichkeiten vorhanden sind. Schalensitze bestehen dabei zumeist aus einer Sitzschale, an der innen Polsterelemente wie Kissen befestigt werden. Die Sitzschale ist dabei häufig aus Faserbundmaterialien gefertigt, da so ein geringes Gewicht bei hoher mechanischer Stabilität erreicht werden kann.In vehicles that are set up for a sporty driving style, shell or full shell seats are often used. These should offer the occupant a high degree of lateral support and containment in order to absorb the forces acting on the body during dynamic driving. A deviation from the normal body structure is particularly important in these seats, as there are hardly any adjustment options due to the design. Bucket seats usually consist of a seat shell to which upholstery elements such as cushions are attached on the inside. The seat shell is often made of fiber composite materials, as this allows a low weight with high mechanical stability.

In Studien wurde ermittelt, dass zudem eine Vielzahl von individuellen Vorlieben für die Ausgestaltung eines Fahrzeugsitzes bestehen, beispielsweise für den Schulterbereich, die Wadenauflage, die Sitzwangen, die Lehnenwangen, die Lehnenneigung oder für Asymmetrien. Diesen Vorlieben kann derzeit nur mittels der Einstellmöglichkeiten eines serienmäßigen Fahrzeugsitzes entsprochen werden, was häufig nicht ausreicht.Studies have shown that there are also a large number of individual preferences for the design of a vehicle seat, for example for the shoulder area, the calf support, the seat bolsters, the back bolsters, the backrest inclination or for asymmetries. These preferences can currently only be met by means of the adjustment options of a standard vehicle seat, which is often not sufficient.

Für Serienfahrzeuge ist aus dem Stand der Technik kein Verfahren zur Individualisierung der Form eines Fahrzeugsitzes bekannt.For series vehicles, no method for customizing the shape of a vehicle seat is known from the prior art.

Aus dem Motorsport sind zwei Verfahren bekannt um die Form der Sitze an die Fahrer anzupassen. In einem ersten Verfahren wird ein expandierender Schaum in einen zwischen Fahrer und Sitzschale angeordneten Beutel injiziert. Der Fahrer sitzt dabei in Fahrposition auf der Sitzschale. Durch die Expansion der Schaumes werden dabei die Hohlräume zwischen Fahrer und Sitzschale mit dem expandieren Schaum ausgefüllt und so eine sehr gute Umschließung des Fahrers im Schalensitz erreicht. Nachteilig bietet ein derart hergestellter Fahrzeugsitz nur einen äußerst geringen Sitzkomfort, da der Bauschaum sehr hart ist. Zudem sind Oberflächenqualität und optische Anmutung minderwertig. Nicht zuletzt ist die Haltbarkeit für Serienfahrzeuge bei weitem nicht ausreichend.Two methods are known from motorsport to adapt the shape of the seats to the driver. In a first method, an expanding foam is injected into a bag arranged between the driver and the seat shell. The driver sits in the driving position on the seat shell. As a result of the expansion of the foam, the cavities between the driver and the seat shell are filled with the expanded foam and the driver is thus very well enclosed in the shell seat. Disadvantageously, a vehicle seat produced in this way only offers extremely low seating comfort, since the construction foam is very hard. In addition, the surface quality and visual appearance are inferior. Last but not least, the durability is far from sufficient for series vehicles.

Bei einem anderen Verfahren, auch als Vakuum-Sitzmatten-Methode bezeichnet, wird ein gasdichter Beutel oder Sack mit Styroporkugeln gefüllt und zwischen Sitzschale und Fahrer in Fahrposition angeordnet. Anschließend wird dem Beutel oder Sack die Luft abgesaugt, wodurch dieser sich versteift und seine Form behält. Um die Form zu fixieren wird dieser anschließend mit einem Fixiermittel, beispielsweise einem Harz geflutet. Der so generierte Sitzsack wird anschließend optisch vermessen und anschließend ein digitales Sitzmodell generiert. Anhand dieses Sitzmodells kann dann eine Sitzschale, beispielsweise aus einen Faserkunststoffverbundwerkstoff (FKV) hergestellt werden. Nachteilig ist dieses Verfahren sehr aufwendig und damit kostenintensiv. Zudem fällt bei diesem Verfahren sehr viel zu Abfall an, da der mit Harz geflutete Sitzsack, als auch die Positiv- beziehungsweise Negativformen für die Erstellung der FKV-Schale nur einmalig verwendbar sind und anschließend entsorgt werden müssen.In another method, also known as the vacuum seat mat method, a gas-tight bag or sack is filled with styrofoam balls and placed between the seat shell and the driver in the driving position. The air is then sucked out of the bag or sack, causing it to stiffen and keep its shape. In order to fix the shape, it is then flooded with a fixing agent, for example a resin. The beanbag generated in this way is then optically measured and then a digital seat model is generated. On the basis of this seat model, a seat shell can then be produced, for example from a fiber plastic composite material (FRP). The disadvantage of this process is very complex and therefore costly. In addition, this process generates a lot of waste, since the resin-flooded beanbag and the positive or negative molds for the creation of the FRP shell can only be used once and then have to be disposed of.

Beiden Verfahren ist zudem gemeinsam, dass sie für eine serienmäßige Nutzung ungeeignet sind, da sie manuell aufwendig sind und kaum Automatisierungspotential aufweisen.What both methods have in common is that they are unsuitable for series use because they are laborious to manual and hardly have any potential for automation.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines individualisierten Bauteils für ein Fahrzeug vorzuschlagen, das in einer Serienproduktion anwendbar ist.The invention is now based on the object of proposing a method for producing an individualized component for a vehicle that can be used in series production.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines individualisierten Bauteils für ein Fahrzeug ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

In einem Schritt erfolgt eine Datenerfassung der vom Nutzer gewünschten Form des Bauteils. Die Art und Weise der Datenerfassung der Form ist dabei wesentlich vom Bauteil abhängig. Die Datenerfassung kann dabei Daten in unterschiedlichster Form erheben, beispielsweise digitale Modelle, Fotografien, Zeichnung oder ausgefüllte Fragebögen. Dabei spielt es eine untergeordnete Rolle, ob die gewünschte Form auf ästhetischem Empfinden oder physiologischen Besonderheiten des Nutzer basiert.

The method according to the invention for producing an individualized component for a vehicle is characterized by the following method steps:

In one step, data is recorded on the shape of the component desired by the user. The way in which data is recorded for the shape is essentially dependent on the component. The data acquisition can collect data in the most varied of forms, for example digital models, photographs, drawings or completed questionnaires. It plays a subordinate role here whether the desired shape is based on the aesthetic sensibility or physiological characteristics of the user.

In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt die Datenerzeugung für den 3D-Druck anhand der erfassten gewünschten Form. In diesem Schritt werden die verschiedenen erhobenen Daten in einen von einem 3D-Drucker verarbeitbaren Datensatz umgewandelt. Beispielsweise kann die Datenerzeugung für den 3D-Druck in der Umwandlung eines Geometriemodells aus der Datenerfassung bestehen.In a further process step, the data for the 3D printing is generated based on the desired shape recorded. In this step, the various data collected are converted into a data set that can be processed by a 3D printer. For example, data generation for 3D printing can consist of converting a geometry model from data acquisition.

In einem weiteren Schritt erfolgt die Herstellung des Bauteils mittels eines 3D-Druckverfahrens.In a further step, the component is manufactured using a 3D printing process.

Vorteilhaft können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer digitalen Prozesskette individuelle Bauteile in eine Serienfertigung integriert werden. Dabei ermöglicht die digitale Prozesskette kosteneffizient eine hohen Automatisierungsgrad. Ein weiterer Vorteil liegt in der Anwendbarkeit für eine Vielzahl von Bauteilen eines Fahrzeuges.By means of the method according to the invention, individual components can advantageously be integrated into a series production in a digital process chain. The digital process chain enables a high degree of automation cost-effectively. Another advantage is that it can be used for a large number of components in a vehicle.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die Datenerzeugung für den 3D-Druck einen Verfahrensschritt Datenaufbereitung. In diesem Verfahrensschritt werden alle im Rahmen der Erfassung der vom Nutzer gewünschten Form erhobenen Daten in eine standardisierte und von einer Software weiter verarbeitbare Form gebracht. Dieser Schritt umfasst beispielsweise auch die Auswertung von Interviews mit dem Nutzer und deren Umsetzung in die Bauteilgeometrie. Weiterhin können in diesem Verfahrensschritt auch anderweitige, beispielsweise gesetzliche Anforderungen an das herzustellende Bauteil einfließen. Bei Fahrzeugsitzen sind beispielsweise Anforderungen an den Hüftpunkt (auch als H-Punkt bezeichnet) in Normen festgesetzt. Diese Anforderungen sollen sicherstellen, dass der Insasse auf dem Sitz eine gute Rundumsicht hat. Der Verfahrensschritt Datenaufbereitung ist besonders vorteilhaft, sofern die gewünschte Form Daten unterschiedlichster Form enthält, und ermöglicht es den Prozess weitestgehend zu automatisieren. Dies wird begünstigt wenn der Datenaufbereitung standardisierte Daten zugeführt werden, die automatisiert verarbeitet werden können. Beispielsweise wäre ein standardisiertes Messprotokoll in Verbindung mit einem standardisierten Fragebogen einer automatisierten Datenaufbereitung zugänglich.In a preferred embodiment of the method, the generation of data for 3D printing includes a data processing step. In this process step, all of the data collected as part of the acquisition of the form desired by the user are converted into a standardized form that can be further processed by software. This step also includes, for example, the evaluation of interviews with the user and their implementation in the component geometry. Furthermore, other, for example legal requirements for the component to be manufactured can also be incorporated in this process step. In the case of vehicle seats, for example, requirements for the hip point (also known as the H point) are set out in standards. These requirements are intended to ensure that the occupant in the seat has a good all-round view. The data preparation process step is particularly advantageous if the desired form contains data in a wide variety of forms and enables the process to be automated to the greatest possible extent. This is favored if standardized data is supplied to the data preparation, which can be processed automatically. For example, a standardized measurement protocol in connection with a standardized questionnaire would be accessible to automated data processing.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die Erstellung eines druckfähigen Geometriedatensatzes einen Verfahrensschritt Geometrie-Erstellung. Im Rahmen dieses Verfahrensschrittes wird anhand der erfassten gewünschten Form, bevorzugt anhand der Daten aus der Datenaufbereitung, ein Geometriemodell erstellt. Das Geometriemodell kann vorteilhaft einfach in einen druckfähigen Geometriedatensatz umgewandelt werden.In a further preferred refinement of the method, the creation of a printable geometry data record includes a method step of creating geometry. As part of this process step, a geometry model is created using the recorded desired shape, preferably using the data from the data preparation. The geometry model can advantageously be easily converted into a printable geometry data set.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird in einem Schritt der Geometrie-Erstellung ein parametrisches Geometriemodell erzeugt. Vorteilhat können an einem parametrischen Geometriemodell Änderungen besonders einfach eingebracht werden.In a further preferred embodiment, a parametric geometry model is generated in a step of the geometry creation. Changes to a parametric geometry model can advantageously be introduced particularly easily.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird in einem Schritt der Geometrie-Erstellung ein Volumen-Körper-Modell erzeugt. Bevorzugt erfolgt dies anhand des parametrischen GeometrieModells. Vorteilhaft kann aus einem Volumen-Körper-Modell sehr einfach ein druckfähiger Datensatz abgeleitet werden.In a further preferred embodiment, a volume-body model is generated in a step of creating the geometry. This is preferably done using the parametric geometry model. A printable data record can advantageously be derived very easily from a volume-body model.

Als Materialien für die Herstellung können alle im 3D-Druck verwendbaren Materialien zum Einsatz kommen. Dies sind insbesondere verschiedenste Kunststoffe wie Polyactide (PLA), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Polystyrene, Polyhydroxyfettsäure, Polyetheretherkton, PETG (Polyetheretherkton und Glycerol), Polyetherimid und Polyamid. Als Metalle sind beispielsweise Aluminium (häufig als Legierung mit Silizium und Magnesium), Titan, Gold und Silber verwendbar. Auch Gips, Keramik und Glas sind druckbare Materialien und für die Herstellung der Bauteile einsetzbar.All materials that can be used in 3D printing can be used as materials for production. These are in particular a wide variety of plastics such as polyactide (PLA), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), polystyrene, polyhydroxy fatty acid, polyetheretherktone, PETG (polyetheretherktone and glycerol), polyetherimide and polyamide. As metals, for example, aluminum (often as an alloy with silicon and magnesium), titanium, gold and silver can be used. Plaster of paris, ceramics and glass are printable materials and can be used for the production of components.

Das Verfahren ist für alle Bauteile eines Fahrzeuges einsetzbar, die mittels 3D-Druck druckbar sind. Beispiele für entsprechende Bauteile sind Sitze, Lenkräder, Bedienelemente, wie Blinkerhebel oder Lichtschalter, Zierleisten, Fahrzeugschlüssel, Verkleidungsteile, das Reifenprofil, das Scheinwerfer-Styling, Pedalerie, Schaltknauf oder Ablagefächer.The process can be used for all components of a vehicle that can be printed using 3D printing. Examples of such components are seats, steering wheels, control elements such as turn signal levers or light switches, decorative strips, vehicle keys, trim parts, the tire profile, headlight styling, pedals, gear knobs or storage compartments.

Dabei ist es nicht notwendig, das gesamte Bauteil zu individualisieren. So kann auch eine Grundform des Bauteils beispielsweise durch mechanische, gesetzliche oder andere Anforderungen vorgegeben sein und die Möglichkeiten der Individualisierung auf bestimmte Bereiche des Bauteils beschränkt sein. Ein Beispiel hierfür sind Fahrzeugfelgen, für die eine Grundform durch die notwendige mechanische Stabilität vorgegeben ist, jedoch trotzdem Raum für eine Individualisierung bleibt.It is not necessary to individualize the entire component. So can a The basic shape of the component can be specified, for example, by mechanical, legal or other requirements and the options for individualization can be limited to certain areas of the component. An example of this are vehicle rims, for which a basic shape is given by the necessary mechanical stability, but still leaves room for customization.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist das Bauteil ein Fahrzeugsitz. Bei Fahrzeugsitzen besteht ein besonders hohes Bedürfnis nach einer Individualisierung um einer von der Norm abweichenden Körperform oder Körpergröße oder anderen physiologischen Besonderheit des Nutzers entgegen zu kommen. Bei normalen Fahrzeugsitzen wird dabei die sitzkonturgebende Baugruppe individualisiert. In modernen Fahrzeugen ist dies häufig die Baugruppe Schaum. Die sitzkonturgebende Baugruppe wird dabei häufig in verschiedene Einzelkomponenten aufgeteilt, wie beispielsweise Sitz- oder Lehnenfläche oder Sitz- oder Lehnenwangen. Bevorzugt werden diese Einzelkomponenten bei der Herstellung einzeln mittels 3D-Druck hergestellt und anschließend zu einem Sitz montiert.In a preferred embodiment of the method, the component is a vehicle seat. In the case of vehicle seats, there is a particularly great need for individualization in order to accommodate a body shape or body size that deviates from the norm or other physiological peculiarities of the user. In the case of normal vehicle seats, the seat contour-giving assembly is individualized. In modern vehicles, this is often the foam assembly. The seat-contouring assembly is often divided into various individual components, such as seat or backrest surface or seat or backrest cheeks. These individual components are preferably manufactured individually using 3D printing and then assembled to form a seat.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Fahrzeugsitz ein Schalen- oder Vollschalensitz. Die Anwendung des Verfahrens für Schalen- oder Vollschalensitze ist besonders attraktiv, da Schalen- und Vollschalensitze kaum Einstellmöglichkeiten aufweisen und so physiologische Besonderheiten des Nutzers besonders zum Tragen kommen. Zudem bestehen Schalen- beziehungsweise Vollschalensitze häufig nur aus einer Sitzschale, an der Polsterelemente zu befestigen sind, wodurch ein Individualisierungsprozess vereinfacht wird. Die Sitzschale ist häufig aus Faserkunststoffverbundwerkstoff (FKV) aufgebaut. Durch Platzieren der Endlosfasern und anschließendes Drucken des Matrixmaterials sind Bauteile aus FKV gut mittels 3D-Druck herstellbar. Bevorzugt werden bei Schalen- oder Vollschalensitzen Karbonfasern eingesetzt, da diese vorteilhaft eine besonders hohe Festigkeit bei geringem Gewicht ermöglichen.In a particularly preferred embodiment, the vehicle seat is a bucket seat or a full bucket seat. The application of the method for bucket or full bucket seats is particularly attractive, since bucket and full bucket seats hardly have any adjustment options and so the physiological characteristics of the user are particularly important. In addition, shell or full shell seats often only consist of a seat shell to which upholstery elements are to be attached, which simplifies an individualization process. The seat shell is often made of fiber plastic composite material (FRP). By placing the continuous fibers and then printing the matrix material, components made of FRP can be easily produced using 3D printing. Carbon fibers are preferably used for shell or full shell seats, as these advantageously enable particularly high strength with low weight.

Die gewünschte Form des Bauteils umfasst bei der Individualisierung eines Fahrzeugsitzes entsprechend die ergonomischen Anthropometriedaten des Nutzers, also die für die Sitz- und Lehnenform des Fahrzeugsitzes relevanten Körpermaße des Nutzers. Zusätzlich können weitere Daten, wie die gewünschte oder aufgrund physiologischer Besonderheiten notwendige Polsterung, der gewünschte Bezugsstoff, eine gewünschte Hinterlüftung oder Sitzheizung usw. erfasst werden.When customizing a vehicle seat, the desired shape of the component accordingly includes the ergonomic anthropometric data of the user, that is, the body dimensions of the user relevant to the seat and backrest shape of the vehicle seat. In addition, other data, such as the upholstery desired or necessary due to physiological characteristics, the desired cover fabric, desired rear ventilation or seat heating, etc. can be recorded.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Erfassung der ergonomischen Anthropometriedaten mittels berührungsloser Verfahren. Ein Verfahren wird dabei als berührungslos bezeichnet, wenn die zu erfassende Person während der Erfassung nicht physisch berührt wird. Die berührungslosen Verfahren können dabei in aktive und passive Verfahren unterteilt werden. Beispiele für aktive berührungslose Verfahren sind eine Erfassung der Körperform mittels Streifenprojektion (auch als Streifenlichtoptometrie bezeichnet) oder Lichtschnittverfahren. Für passive berührungslose Verfahren sind Photogrammetrie und Silhouettenschnitte gut durchführbare Beispiele. Vorteilhaft kann die Erfassung mit berührungslosen Verfahren schnell und genau erfolgen. Für die zu erfassende Person sind berührungslose Verfahren vorteilhaft nicht spürbar und werden daher als angenehm wahr genommen.In a further preferred embodiment of the method, the ergonomic anthropometric data is recorded by means of a contactless method. A method is referred to as contactless if the person to be detected is not physically touched during the detection. The non-contact processes can be divided into active and passive processes. Examples of active, non-contact methods are detection of the body shape by means of strip projection (also referred to as strip light optometry) or light section methods. For passive contactless methods, photogrammetry and silhouette cuts are good examples. The acquisition can advantageously be carried out quickly and precisely using contactless methods. For the person to be detected, contactless methods are advantageously not noticeable and are therefore perceived as pleasant.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kommen für die Erfassung der ergonomischen Anthropometriedaten berührende Verfahren zum Einsatz. Ein sehr einfaches Beispiel für ein berührendes Verfahren ist ein manuelles Messen u. a. mit Winkelmessern oder Maßbändern. Auch eine Datenerfassung mittels einer Drucksensorik in einem Sitz oder in einem speziell dafür ausgestaltetem Anzug ist möglich. Nicht zuletzt sind auch Abdrücke der Körperform möglich, die anschließend bevorzugt eingescannt werden. Für die Abdrücke können beispielsweise die eingangs beschrieben Verfahren mit expandierendem Schaum oder auch die Vakuum-Sitzmatten-Methode eingesetzt werden. Besonders bevorzugt werden die Abdrücke in Fahrposition abgenommen. Vorteile der berührenden Messverfahren sind eine hohe Genauigkeit und eine geringe Fehleranfälligkeit.In a further preferred embodiment of the method, touching methods are used for the acquisition of the ergonomic anthropometric data. A very simple example of a contact method is manual measurement and the like. a. with protractors or tape measures. Data acquisition by means of pressure sensors in a seat or in a suit specially designed for this purpose is also possible. Last but not least, impressions of the body shape are also possible, which are then preferably scanned. For example, the methods described at the beginning with expanding foam or the vacuum seat mat method can be used for the impressions. The imprints are particularly preferably taken in the driving position. Advantages of the contact measurement method are high accuracy and low susceptibility to errors.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die Datenerfassung ein kundenspezifisches Interview, in dem insbesondere Einsatzszenarien und weiterführende Nutzerwünsche thematisiert werden. Das Interview kann dabei persönlich oder auch über das Internet geführt werden. Besonders vorteilhaft erfolgt das Interview automatisiert mittels eines Internet-Fragebogens oder auch über eine Spracherkennung. So kann das Interview vorteilhaft kostengünstig und automatisiert in eine Serienproduktion der individualisierten Fahrzeugsitze integriert werden.In a further preferred embodiment of the method, the data acquisition includes a customer-specific interview in which, in particular, application scenarios and further user requests are discussed. The interview can be conducted in person or via the Internet. The interview is particularly advantageously carried out automatically using an Internet questionnaire or via speech recognition. In this way, the interview can be integrated into a series production of the individualized vehicle seats in a cost-effective and automated manner.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Erfassung der ergonomischen Anthropometriedaten des Nutzers durch Übersendung von Materialen zur Erfassung an den Nutzer. So kann der Nutzer die Erfassung bequem an einem Ort seiner Wahl selbst durchführen.In a particularly preferred embodiment of the method, the ergonomic anthropometric data of the user is recorded by sending materials for recording to the user. In this way, the user can conveniently carry out the recording himself at a location of his choice.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt nach dem 3D-Druck eine Qualitätskontrolle. Durch eine Anpassung des parametrischen Geometrienmodells, des Volumen-Körper-Modells oder des 3D-Druck-Datensatzes und einen erneuten Druckvorgang können hier Fehler frühzeitig erkannt und einfach behoben werden. Bevorzugt erfolgt die Anpassung vorteilhaft zeitsparend am 3D-Druck-Datensatz.In a preferred embodiment of the method, a quality control takes place after the 3D printing. By adapting the parametric geometry model, the volume-body Model or the 3D printing data set and a new printing process, errors can be detected early and easily remedied. The adaptation is preferably carried out advantageously in a time-saving manner on the 3D printing data record.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt nach der Montage der Einzelkomponenten oder der Fertigstellung des Sitzes ein Test durch den Nutzer. Bei Beanstandungen oder Problemen kann gegebenenfalls eine erneute Anpassung durch einen weiteren, zumindest teilweisen Verfahrensdurchlauf erfolgen. Die Anpassung erfolgt dabei bevorzugt durch eine Anpassung des parametrischen Geometriemodells. Vorteilhaft kann so die Anpassung des Sitzes an die Wünsche des Nutzers weiter optimiert werden.In a further preferred embodiment of the method, after the assembly of the individual components or the completion of the seat, a test is carried out by the user. In the event of complaints or problems, a new adjustment can be made through another, at least partial process run. The adaptation is preferably carried out by adapting the parametric geometry model. In this way, the adaptation of the seat to the wishes of the user can advantageously be further optimized.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention result from the other features mentioned in the subclaims.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigt:

1 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Herstellung eines individualisierten Fahrzeugsitzes.

The invention is explained below in an exemplary embodiment with reference to an associated drawing. It shows:

1 a flow chart of the method for producing an individualized vehicle seat.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Herstellung eines individualisierten Fahrzeugsitzes. 1 shows a flow chart for the production of an individualized vehicle seat.

Ein Nutzer hat mit der Bestellung eines Sportwagens die Zusatzausstattung eines individualisierten Vollschalensitzes ausgewählt. Nach der Bestellung erfolgt eine Einladung zu einer Datenerfassung 1. Diese findet in einem Autohaus statt.By ordering a sports car, a user selected the additional equipment of an individualized full bucket seat. After ordering, you will be invited to data collection 1 . This takes place in a car dealership.

Bei der Datenerfassung 1 werden mittels eines berührenden Verfahrens ermittelt. Hierfür setzt sich der Nutzer in eine dem Fahrzeugsitz ähnliche Messvorrichtung und die Kontur des Kontaktbereiches Nutzer-Sitz wird mittels mechanischer Stellmittel ermittelt und somit die ergonomischen Anthropometriedaten des Nutzers erfasst.When collecting data 1 are determined by means of a contact method. For this purpose, the user sits in a measuring device similar to the vehicle seat and the contour of the contact area between the user and the seat is determined by means of mechanical actuating means and the ergonomic anthropometric data of the user is thus recorded.

Im Rahmen der Datenerfassung 1 wird zudem ein Interview geführt, in dem der Nutzer zu den Einsatzszenarien des Sportwagens und zu seinen Wünschen hinsichtlich des individuellen Sitzes befragt. Es werden Daten erfasst über die Kundenwünsche hinsichtlich der Sitzeigenschaften, beispielsweise des Federungs- und Dämpfungsverhaltens oder der zu verwendenden Materialien. Auch Daten über physiologische Besonderheiten des Nutzers, beispielsweise aufgrund einer Sportverletzung, werden erfasst. Zudem kann der Nutzer im Interview Zusatzausstattung für den Fahrzeugsitz auswählen.As part of the data acquisition 1 An interview is also conducted in which the user asks about the usage scenarios of the sports car and his or her wishes with regard to the individual seat. Data is recorded about customer requirements with regard to the seating properties, for example the suspension and damping behavior or the materials to be used. Data about physiological characteristics of the user, for example due to a sports injury, are also recorded. In addition, the user can select additional equipment for the vehicle seat during the interview.

Die erfassten Daten werden dann an den Hersteller des Sitzes übermittelt. Dieser führt mit dem Datensatz als ersten Verfahrensschritt eine Datenaufbereitung 2 durch. Im Rahmen der Datenerfassung wird aus den vorliegenden Daten der Datenerfassung ein vereinheitlichter Datensatz erstellt. In diesen fließen auch gesetzliche Rahmenbedingungen ein, wie beispielsweise eine gute Sichtposition für den Nutzer zu gewährleisten über eine Einstellung des H-Punktes.The recorded data is then transmitted to the manufacturer of the seat. The first step in the process is to process the data with the data set 2 by. As part of the data acquisition, a standardized data set is created from the available data from the data acquisition. Legal framework conditions also flow into this, such as ensuring a good viewing position for the user by setting the H point.

Die Daten aus der Datenaufbereitung 2 werden nun einer Geometrie-Erstellung 3 zugeführt, in der ein parametrisches Geometriemodell der herzustellenden Sitzschale und daraus ein Datensatz des Volumen-Körpers erstellt wird.The data from the data preparation 2 are now a geometry creation 3 supplied, in which a parametric geometry model of the seat shell to be produced and from it a data set of the volume body is created.

Dieser Datensatz des Volumen-Körpers wird nun einer 3D-Druck-Datenerzeugung 4 zugeführt, in der die Druckdaten für die Sitzschale erzeugt werden. Anschließend werden diese Druckdaten an den 3D-Drucker übermittelt und es erfolgt ein 3D-Druck 5 der Sitzschale.This data set of the volume body is now used for 3D printing data generation 4th supplied, in which the print data for the seat shell are generated. These print data are then transmitted to the 3D printer and 3D printing takes place 5 the seat shell.

Nach dem 3D-Druck 5 erfolgt eine Qualitätsprüfung 6 der gedruckten Sitzschale. Sollten an dieser Stelle Druckfehler festgestellt werden, erfolgt eine Anpassung der Daten aus der 3D-Druck-Datenerzeugung 4 und ein erneuter 3D-Druck 5.After 3D printing 5 a quality check is carried out 6th the printed seat shell. If printing errors are found at this point, the data from the 3D printing data generation is adapted 4th and another 3D print 5 .

Nach Bestehen der Qualitätsprüfung 6 wird die Sitzschale einer Montage 7 zugeführt in der die Sitzpolsterung und mögliche Zusatzausstattung eingebracht werden.After passing the quality check 6th becomes the seat shell of an assembly 7th in which the seat upholstery and possible additional equipment are introduced.

Im Rahmen der Auslieferung 7 des Sitzes erfolgt ein Test des Nutzers im Rahmen einer Testfahrt. Sollte der Nutzer hier Beanstandungen haben kann durch einen weiteren Verfahrensdurchlauf startend mit einer Erfassung 1 eine erneute Anpassung basierend auf den Ergebnissen des ersten Durchlaufs erfolgen.As part of the delivery 7th the seat is tested by the user as part of a test drive. If the user has complaints here, another process run starting with a recording 1 readjustment based on the results of the first run.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: DatenerfassungData acquisition
22: DatenaufbereitungData preparation
33: Geometrie-ErstellungGeometry creation
44th: 3D-Druck-Datenerzeugung3D printing data generation
55: 3D-Druck3D printing
66th: QualitätsprüfungQuality inspection
77th: MontageAssembly
88th: Auslieferungdelivery

Claims

A method for producing an individualized component for a vehicle, characterized by the following process steps: - data acquisition (1) of the shape of the component desired by the user, - data generation for the 3D printing (4) based on the data from the data acquisition (1), - production of the Component using 3D printing (5).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the data record of the data acquisition (1) is processed in a further process step, data processing (2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a further method step geometry creation (3) a geometry model is created.

Procedure according to Claim 3 , characterized in that the geometry creation (3) takes place from the data of the process step data preparation (2).

Procedure according to Claim 3 or 4th , characterized in that the geometry creation (2) includes the creation of a parametric geometry model and / or the creation of a volume-body model.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a quality check (6) takes place after the component has been manufactured.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the production of the component by means of 3D printing (5) comprises the production of individual components of the component and their assembly (7).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component is tested after production by the user and, if necessary, a new adjustment by re-executing the method according to one of the Claims 1 to 7th he follows.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component is a vehicle seat and the data acquisition comprises the ergonomic anthropometric data of the user.

Procedure according to Claim 8 , characterized in that the data acquisition (1) of the ergonomic anthropometric data includes the use of non-contact and / or touching methods and / or a customer-specific interview.