I-FEVS

Die Nutzungsraten von Fahrrädern und Elektrofahrrädern (E-Bikes) in Städten wie Kopenhagen, Amsterdam und Antwerpen als Form der städtischen Mobilität gehören zu den höchsten der Welt. In Kopenhagen gibt es mehr als fünfmal so viele Fahrräder wie Autos. Jeden Tag tragen Tausende von Menschen, die mit ihrem Zweirad unterwegs sind, dazu bei, Staus und Umweltverschmutzung zu verringern, da die Städte eine immer höhere Bevölkerungsdichte aufweisen. Forschungsarbeiten des Beratungsunternehmens Deloitte bestätigen den Aufstieg von E-Bikes als schnellere, einfachere und gesündere Möglichkeit des Pendelns, und die wachsenden Verkaufszahlen deuten darauf hin, dass mehr Menschen als je zuvor sie nutzen. Nach Angaben der Confederation of the European Bicycle Industry sind E-Bikes in Europa mittlerweile das mit Abstand meistverkaufte Elektrofahrzeug. Während also in den meisten Teilen der Welt das Auto immer noch das bevorzugte Fortbewegungsmittel ist, erkennt Pietro Perlo, Mitbegründer und Präsident von I-FEVS, den enormen Wandel, der im Gange ist, da die Städte Investitionen in die Fahrradinfrastruktur priorisieren und die Verbraucher von ihren Autos auf umweltfreundlichere Alternativen umsteigen.  

Perlo erkennt die Sicherheit als einen kritischen Faktor an, der die Menschen davon abhält, gänzlich auf Fahrräder und E-Bikes umzusteigen. Eine Onlinestudie von YouGov ergab, dass nahezu die Hälfte (43 %) der Menschen aller Altersgruppen und Geschlechter, die in Städten leben, angaben, dass eine sicherere Möglichkeit sie dazu ermutigen würde, mehr mit dem Fahrrad zu fahren. Vor diesem Hintergrund hat sich das Forschungs- und Entwicklungsunternehmen für Elektrofahrzeuge I-FEVS daran gemacht, eine neue Art von E-Bike zu entwickeln, bei dem die Sicherheit an erster Stelle steht.

„Wir haben das Unternehmen mit dem Fokus auf Elektromobilität gegründet, weil wir überzeugt davon waren, dass sie sich in naher Zukunft etablieren würde“, sagte Perlo. „Wir befassen uns mit urbaner Mobilität und sind äußerst motiviert, erstklassige Autos und Fahrräder mit Fokus auf Sicherheit, Ergonomie, Effizienz, Interaktivität, Nachhaltigkeit und Erschwinglichkeit zu entwickeln.“

Auf den ersten Blick sieht das I-FEVS E-Bike anders aus als andere auf dem Markt erhältliche Modelle. Zum einen hat er drei Räder – eines vorne und zwei hinten, die im Abstand von 20 Zentimetern angeordnet sind. Dieses einzigartige, patentierte Design sorgt dafür, dass das E-Bike stabiler ist, sich leichter lenken lässt und das Risiko verringert wird, dass Fahrer bei nassen oder vereisten Bedingungen das Gleichgewicht verlieren.

„Die beiden unabhängigen Hinterräder verfügen über ein neuartiges Federungssystem, um eine angenehme Fahrt zu gewährleisten“, sagte Perlo. „Wir haben unser Fahrrad so konzipiert, dass es so sicher wie möglich ist und zugleich die Leistung eines Lastenfahrrads bietet. Es ist für alle gedacht, die Spaß am Fahren haben und sich dabei sicher fühlen – jung und alt.“

Das E-Bike von I-FEVS ist modular aufgebaut und eignet sich für verschiedene Anwendungen, darunter Pendeln, Zustellungen in der Stadt und alltägliche Fahrten mit der Familie. Solarmodule umhüllen den hochfesten, nanostrukturierten Stahl-Vierkantrohrrahmen des E-Bikes und laden den eingebauten Elektromotor während der Fahrt auf.  

„Die hocheffiziente Dünnschicht-Solarmodule gleichen auf aktive Art und Weise das Batteriepaket aus“, fügte Perlo hinzu. „Das ist eine weitere Funktion, für die wir ein Patent angemeldet haben. Wir implementieren zudem eine Interaktivität, die aktuell nicht vorhanden ist, indem wir ein Netzwerk von Machine Learning-Boards integriert haben, die das Fahrrad in ein smartes Gerät verwandeln.“

I-FEVS, das sich derzeit in der Vorserienfinanzierungsphase befindet, entwarf und entwickelte das gesamte Fahrrad auf der 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform. Da das Unternehmen ursprünglich aus der Automobilindustrie stammt, bedeutet dies, dass das Team CATIA V5 für andere Projekte bereits genutzt hat und beschloss, auf die 3DEXPERIENCE Plattform überzugehen. Ihr Ziel: Alle Disziplinen in einer einzigen Umgebung zu vereinen und den gesamten Produktentwicklungszyklus mit einer einzigen Lösung zu verwalten.

Bevor I-FEVS auf die 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform umstieg, prüfte das Unternehmen, ob eine cloudbasierte Lösung seinen Anforderungen gerecht werden würde. Die Führungskräfte des Unternehmens hatten Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit, doch Dassault Systèmes zeigte, wie die Cloud robuste Sicherheitsfunktionen und vollständige Datenkontrolle bietet.

„Wenn man in die Cloud wechselt, denkt man zunächst, dass man die Dokumentation auf einer öffentlichen Plattform freigibt“, so Perlo. „Dann gingen wir Schritt für Schritt vor und verstanden, dass wir die Vertraulichkeit und Sicherheit unserer Daten ordnungsgemäß verwalten konnten und dass sie in unserem Eigentum blieben.“

Im Rahmen ihrer starken Partnerschaft arbeiten I-FEVS und Dassault Systèmes eng zusammen, um den Erfolg der Plattformimplementierung sicherzustellen.

„Dassault Systèmes war sehr engagiert, und wir haben ihre Unterstützung zu schätzen gewusst“, sagte Perlo. „Der Sprung von CATIA V5 zur 3DEXPERIENCE ist eine große Umstellung. Unser Engagement für den Wandel wurde von dem Versprechen angetrieben, dass die Zusammenarbeit erheblich verbessert wird und wir eine einzige Umgebung für die Verwaltung des gesamten Produktlebenszyklus haben. Jetzt fangen wir an, auf eine völlig neue Art und Weise zu arbeiten, und ich empfehle den Wechsel jedem. Die Cloud zwingt uns, unsere gesamten Design- und Überprüfungsprozesse zu überdenken und besser als je zuvor zusammenzuarbeiten.“

I-FEVS wickelt sämtliche Konstruktionsprozesse im eigenen Haus ab und verwendet CATIA auf der 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform, um innovative neue Konzepte wie das E-Bike zum Leben zu erwecken.

„Wir sind in der Lage, uns hohe Ziele zu setzen“, sagt Marco Biasiotto, Leiter der mechanischen Abteilung bei I-FEVS. „CATIA ist ein Tool, das einem hilft, zu experimentieren und seine Ideen zu veranschaulichen. Davide Penserini, der das Design des neuen E-Bikes konzipiert hat, und Ivo Rinaudo, der sich mit der Kinematik befasst, haben CATIA verwendet, um den Rahmen und das Federungssystem des E-Bikes in sehr kurzer Zeit zu entwerfen.“ 

Das Team profitiert von nahtlosen Arbeitsabläufen und verspricht sich auf dem Weg in die Produktion eine noch größere Zeitersparnis.

„Sämtliche Designaspekte, einschließlich des Designkonzepts, der mechanischen Konstruktion, der Kinematiksimulationen und der Projektpräsentation, werden schneller und auf eine viel rationellere Weise verwaltet“, sagte Perlo. „Die Erstellung von Prototypen bleibt notwendig, aber die 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform ermöglichte es uns, die notwendigen Schritte bis zur Vorserie umfassend zu verringern. In wenigen Monaten sind wir von völlig neuen Konzepten zu funktionierenden Prototypen übergegangen.“

I-FEVS plant den Einsatz von SIMULIA auf der 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform, um einen nahtlosen Datenaustausch zwischen Modellierung und Simulation zu erreichen. Dieser „MODSIM“-Ansatz hilft dabei, das E-Bike-Portfolio von I-FEVS kontinuierlich zu verbessern, bevor es in die endgültige Produktion geht.

„Durch die Einführung von SIMULIA haben wir alles an einem Ort. Das ermöglicht es uns, das Design auf Basis unserer Simulationsergebnisse – einschließlich Kinematik, Ermüdung, Crashtests und Aerodynamik – anzupassen und robuster sowie stabiler zu gestalten“, fügte Perlo hinzu. „Wir werden viel Zeit und Kosten sparen.“

Im Laufe der Konzept-, Prototypen- und Vorserienphase plant das Unternehmen, die 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform zur Einrichtung eines kontinuierlichen Datenflusses über den gesamten Entwicklungszyklus des E-Bikes einzusetzen.

„Die Art und Weise, wie wir uns intern organisieren, wird sich weiterentwickeln, um dem Lebenszyklusmanagement des Produkts zu folgen“, sagte Biasiotto. „Das zeigt sich auch in der Art und Weise, wie wir unsere Daten teilen und zentral aufbewahren, um so sicherzustellen, dass wir einen Überblick über unsere Prozesse haben. Bisher erleben wir beim Einsatz der 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform eine kontinuierliche Interaktion zwischen unseren Mitarbeitern.“

Das Unternehmen nutzt ENOVIA für das Variant Management der Produkte und wird seinen Einsatz auf das Project Management ausweiten, um eine vollständige Rückverfolgbarkeit in jeder Phase zu erreichen. Diese Transparenz wird I-FEVS dabei helfen, die Sicherheitsstandards und -vorschriften der Branche einzuhalten.

„Die Rückverfolgbarkeit war einer der Hauptgründe, warum wir uns für die 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform entschieden“, erklärte Perlo. „Für uns ist der gesamte Prozess des E-Bikes vom Design bis zum Ende der Lebensdauer von Bedeutung. Die Rückverfolgbarkeit bedeutet nicht nur, Vorschriften einzuhalten. Wir müssen die volle Kontrolle darüber haben, was wir unseren Kunden anbieten.“

Die Ambitionen von I-FEVS gehen über die Veränderung der Art und Weise, wie Menschen sich fortbewegen, hinaus. Durch die Zusammenarbeit mit Dassault Systèmes arbeitet das Unternehmen daran, eine perfekte Nachbildung des physischen Fahrrads in der virtuellen Welt zu schaffen, um die laufende Wartung zu bewältigen.  

„Wir kommen aus der Automobilindustrie“, erklärte Perlo. „Wir wollen so produzieren, wie es Automobilunternehmen tun, und das bedeutet, dass wir Virtual Twins nutzen wollen, um das E-Bike in allen Phasen aktiv zu managen. Der kontinuierliche Datenaustausch zwischen dem physischen Fahrzeug und einem virtuellen „Live-Modell“ hat zahlreiche Auswirkungen auf Design, Wartung, Produktverbesserung und -management während seiner gesamten Lebensdauer.“

Um E-Bikes auf der Straße zu überwachen, wird I-FEVS den Virtual Twin nutzen, um Live-Daten zu sammeln und diese Informationen zur Optimierung der Leistung und zur Verwaltung der Teile zu nutzen. Die 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform hilft dabei, verschlissene oder veraltete Komponenten zu erkennen, die ausgetauscht werden müssen, um so eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

„Der Virtual Twin wird uns dabei helfen, den richtigen Zeitpunkt für den Austausch von Komponenten und Firmware-Updates zu erkennen, die vorausschauende Wartung effektiv zu steuern, das Batteriemanagement zu optimieren und zukünftige Produktverbesserungen umzusetzen“, erklärte Biasiotto. „Wir streben eine umfassende Zusammenarbeit nicht nur mit unseren Industriepartnern, sondern auch mit unseren Kunden an. Wir möchten, dass sie aktiv an unserer Vision für eine neue Welt beteiligt sind, und der Virtual Twin wird dazu beitragen, diese Beziehung zu pflegen.“

Der Aufbau starker F&E-Partnerschaften mit zentralen Akteuren der Branche ist ein wesentlicher Bestandteil des Innovationsgeists von I-FEVS und seiner Fähigkeit, neue Produktkonzepte voranzutreiben.

„Eine unserer wichtigsten Stärken ist die Zusammenarbeit mit rund 150 F&E-Einrichtungen, darunter Magnetto Automotive und ArcelorMittal, um hochfeste Materialien zu entwickeln, Cidaut und die University of Surrey für die Fahrzeugdynamik, Dana und Valeo für die Entwicklung des Antriebsstrangs und STMicroelectronics und Infineon für Machine Learning-Boards“, sagte Perlo. „Damit können wir die komplexen multidisziplinären Aspekte des Mobilitätssektors abdecken. Als wir mit unserer digitalen Transformation begannen, brauchten wir eine Plattform, die es uns ermöglicht, unsere Vision zu teilen und enge Arbeitsbeziehungen zu fördern. Die 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform bietet sämtliche Funktionen, um dies zu erleichtern.“

Das Ganze steht noch am Anfang, aber I-FEVS profitiert bereits vom Mehrwert der 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform.

„In kurzer Zeit haben wir unsere Arbeitsweise radikal verändert“, sagte Biasiotto. „Es ist schwierig, die Kosteneinsparungen bereits zu bemessen, aber wir sehen bereits einen großen Unterschied in der Art und Weise, wie unsere Partner uns sehen. Um unser Image als Vorreiter zu stärken, setzen wir auf modernste Technologien – und die Branche sieht, dass wir diesen Anspruch erfüllen.“

Das I-FEVS-Team hofft, dass es nicht mehr lange dauern wird, bis seine E-Bikes in Städten in ganz Europa auf den Straßen zu sehen sind.

„Wir werden bald mit den Vorbestellungen beginnen“, sagte Perlo. „Wir sind begeistert von dem, was wir erreichen könnten, und wir sind zuversichtlich, dass es eine starke Nachfrage nach unseren einzigartigen E-Bikes geben wird. In vielerlei Hinsicht stimmen unsere Werte mit denen von Dassault Systèmes überein. Zusammen, hoffe ich, dass wir unsere Kreativität und unser technisches Know-how kombinieren können, um die nächste Generation nachhaltiger Mobilitätslösungen zu schaffen, die im Dienste der Menschen und des Planeten stehen.“