Automotive-Tools Tansformative Designmethoden für effektive Massen-Maßanfertigung

Redakteur: Johann Wiesböck

Ausgehend von einem modellbasierten Designansatz integriert Mentors Tool-Familie Capital die in einem Fahrzeug zu implementierenden elektrischen Systeme automatisch in die mechanische Struktur des Fahrzeugs. Die Systemkomponenten werden automatisiert in die Bauräume platziert und untereinander verbunden. Das komplette elektrische Leitungssystem wird durch Regeln und Randbedingungen synthetisiert

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Martin O’Brien ist General Manager der Integrated Electrical Systems Division der Mentor Graphics Corporation
Martin O’Brien ist General Manager der Integrated Electrical Systems Division der Mentor Graphics Corporation
(Bild: Mentor Graphics)

Die Entwicklung und Fertigung von Automobilen waren schon immer eine große Herausforderung, doch die aktuellen Ansprüche, vor denen sich diese Industrie gestellt sieht, sind noch nie dagewesen. Dies gilt im Speziellen für das Design der elektronischen und elektrischen Systeme, die ein modernes Fahrzeug ausmachen. Die Kosten von E/E Komponenten und Systemen in Automobilen der Mittelklasse haben sich in den letzten zehn Jahren annähernd verdoppelt.

Fahrzeuge mit mehr als 100 Steuergeräten (Electronic Control Units, ECUs), vernetzt durch mehr als 4km lange elektrische Leitungen und gesteuert von mehr als 50 Millionen Zeilen Software-Code sind heutzutage annähernd der Normalfall – und das ist noch nicht die komplette Geschichte.

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Die Industrie ist in eine Ära der „Massen-Maßanfertigung“ eingetreten, in der die Fahrzeuge unter einer schier unglaublichen Zahl an möglichen Varianten und den darin verbauten Optionen angeboten werden. Im speziellen durch die Unterhaltungselektronik und die Erweiterbarkeit durch Software wie zum Beispiel Apps, haben sich die Kunden an diese Auswahlmöglichkeiten gewöhnt. Sie erwarten diese auch in Bezug auf die Funktionalität ihrer Fahrzeuge.

Das Problem dabei ist, dass sie nicht lange auf neue Features warten wollen. Sie wollen aber auch nicht viel für das Privileg bezahlen, diese Auswahlmöglichkeit zu haben. Wenn man diese Erwartungshaltung an die Anforderungen und das Spannungsfeld von globalen Vertriebsstrukturen und globalem Wettbewerb koppelt, wird klar, dass der Druck in Bezug auf Preis und Entwicklungszyklen enorm ist.

Die Automotive-Firmen müssen ihre Effektivität weiter steigern

Etwas muss sich ändern – und es werden nicht die Kunden und ihre Erwartungen sein. Die Firmen müssen ihre Effektivität steigern und die Art ändern, wie sie ihre Produkte entwickeln und herstellen, um die Ziele zu erfüllen, die ihnen durch die Anforderungen an höhere Qualität, geringere Kosten und kürzere Vorlaufzeiten gestellt werden. Schon jetzt ziehen sich Gewährleistungsfälle durch die gesamte Industrie und „elektrische“ Fehler stellen einen Großteil dieses Beitrags, so dass kaum ein Tag ohne Veröffentlichung einer bedeutenden Rückrufaktion vergeht.

Um mit dem Spannungsfeld zwischen Auswahlmöglichkeit gegenüber Kosten umzugehen, hat die Industrie zwei grundsätzlich gegenpolige Ansätze als Best-Practice implementiert.

Die möglichen Konfigurationen eines elektrischen Systemdesigns können in die Millionen gehen, sobald alle möglichen, sprich „bau-baren“, Optionen und Varianten für ein Fahrzeugsystem in Betracht gezogen werden. In einigen Märkten bündeln die Hersteller daher die Fahrzeugfunktionen, um damit die Anzahl der individuellen elektrischen Konfigurationen zu reduzieren. Diese Pakete werden dann zum Vorteil des Kunden angeboten. Ein Beispiel wäre ein „Winterpacket“, welches verschiedene Features kombiniert und zu einem gegenüber der Summe der Einzelfunktionen reduzierten Kaufpreis erhältlich ist.

Andere Märkte, getrieben vor allem durch deutsche Hersteller, bieten ihren Kunden annähernd uneingeschränkte Auswahlmöglichkeiten, in dem die einzelnen Funktionen durch elektrische Module aufgebaut werden. Diese werden erst zusammengesetzt, nachdem der Kunden seine spezifische Auswahl getroffen hat (Kundenspezifischer Kabelsatz, KSK).

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