Thought Leadership
Neue Marktteilnehmer wie TESLA, BYD, NIO und andere fordern die Etablierten mit neuen Konzepten für die nächste Generation von Kunden heraus.
Autokäufer von heute konzentrieren sich auf eine Reihe neuer Schlüsselmerkmale. Dabei stellen Aspekte wie Konnektivität, Komfort und Sicherheit Leistung und Beschleunigung in den Schatten. Automatisiertes Fahren verändert das Fahrerlebnis. Fortschritte bei Infotainmentsystemen eröffnen Fahrern und Mitfahrern neue Möglichkeiten, mit der Welt zu interagieren.
Die scheinbar endlosen Möglichkeiten, elektronische Geräte individuell anzupassen, haben die Vorlieben der Automobilindustrie neu geprägt. In China halten bereits fast neun von zehn Verbrauchern Konnektivität für ein wichtiges Fahrzeugmerkmal. An anderen Orten der Welt entwickeln große Automobilhersteller anpassbare Apps, die es Verbrauchern ermöglichen, Funktionen zu abonnieren, die sie möglicherweise nur saisonal nutzen, wie beispielsweise Sitzheizungen.
Software-definierte Fahrzeuge (Software-Defined Vehicles, kurz SDVs) werden einen ähnlichen Entwicklungsverlauf nehmen wie die Mobiltelefone zu Smartphones. „Smart Cars“ bieten eine Vielzahl neuer Funktionen, Anwendungen und Fähigkeiten, die noch gar nicht alle zu überblicken sind.
Der Aufstieg software-definierter Fahrzeuge
In der Vergangenheit konzentrierte sich die Individualisierung von Fahrzeugen auf physische Bestandteile. Die Grundlage ist ein Basismodell, das um Funktionen wie Nebelscheinwerfer, adaptive Geschwindigkeitsregelung oder Spurassistent erweitert wird. Jede mögliche Kombination von Teilen ist mit zusätzlichen Designkosten verbunden. Funktionspakete reduzieren diese Komplexität etwas, allerdings zwingen sie Verbraucher dazu, Kompromisse einzugehen.
Ein Beispiel: Nebelscheinwerfer oder ein Spurhalteassistent sind vielleicht Teil eines Premium-Pakets, das eine Vielzahl von Funktionen enthält, die der ein oder andere jedoch gar nicht so nützlich findet. In der Konsequenz ist der Käufer hier mit der Entscheidung konfrontiert, ob er bereit ist, für diese aus seiner Sicht nicht notwendigen Funktionen des Fahrzeugs mehr zu zahlen, oder sich lieber sich mit einem Fahrzeug zufriedengibt, das nicht alle gewünschten Funktionen hat. Alternativ muss er nach einem anderen Paket suchen, das seinen Bedürfnissen besser entspricht.
Der Wechsel zu einer Architektur, die Software zur Steuerung der Funktionen eines Fahrzeugs verwendet, wird es Automobilherstellern ermöglichen, eine größere Auswahl an kundenspezifischen Funktionen anzubieten. Natürlich müssen die Funktionen physisch vorhanden sein, damit die Software sie aktivieren kann. Genau genommen vereinfacht das jedoch bestimmte Elemente des Design- und Fertigungsprozesses, da die Anzahl der Varianten geringer ausfällt, die ein Autohersteller konstruieren und fertigen muss. Eine Möglichkeit wäre, Low-, Medium- und High-End-Plattformen mit unterschiedlichen Sets potenzieller Funktionen bereitzustellen.
Anstatt ein Premium-Paket auf dem Platz verkaufen zu müssen, könnten Autohersteller damit zusätzliche Funktionen auf Pay-to-Play-Basis zum nachträglichen Kauf anbieten. Kunden kann nach dem Kauf eines Fahrzeugs eine kostenlose Testphase eröffnet werden, um Fahrern und Mitfahrern genügend Zeit zu geben, den Mehrwert der verschiedenen Funktionen zu erkennen.
Ein komplexeres elektrisches System
Durch den Einsatz einer softwaregesteuerten Automobilplattform wird die Komplexität, die sich früher im physischen Design des Fahrzeugs verbarg, auf die Software übertragen, die das Fahrzeug betreibt. Der Kabelbaum muss nicht nur in der Lage sein, Strom und Daten im ganzen Fahrzeug verfügbar zu machen, sondern auch Funktionen auf smarte Weise aktivieren und deaktivieren. Diese Fähigkeit erfordert eine höhere Qualität von standardisierten Teilen im elektrischen Verteilungssystem, die mit höheren Kosten verbunden ist. Diese zusätzlichen Kosten bringen jedoch zusätzliche Vorteile mit sich.
Erstens hat die Ausrichtung auf das autonome Fahren begonnen, die Art und Weise zu verändern, wie Automobilhersteller über elektrische Systeme denken. Um die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls in einem autonomen System zu senken, müssen Automobilhersteller eine redundante Stromversorgung bereitstellen. Sobald dieses Investitionsniveau erreicht ist, ist es ratsam, die Sicherungskästen, über die seit eh und je die Schaltkreise im Niedervolt-Bordnetz eines Fahrzeugs verwaltet wurden, durch elektronische Komponenten zu ersetzen.
Die Nutzung von Halbleitern zur Steuerung von Spannung und Strom bietet Vorteile, die Sicherungen nicht liefern können. Gleichstromkreise, die bis zu 60 Volt führen, benötigen weniger Sicherheitsvorkehrungen, da sie keine nennenswerte Gefahr für eine Person darstellen, die zufällig eine stromführende Verbindung berührt. Niemand möchte, dass eine Sicherung ungeplant durchbrennt. Um dem vorzubeugen, sind die Sicherungen so konzipiert, dass sie durchbrennen, wenn der Strom einen bestimmten Schwellenwert übersteigt. Um dieser Funktion gerecht zu werden, haben Automobilhersteller bisher standardmäßig 48-Volt-Systeme integriert und nicht das 60-Volt-System, das häufig für Stromkreise mit mittlerer Leistung in Elektrofahrzeugen verwendet wird.
Hersteller von Elektrofahrzeugen sind bereits in der Lage, Systeme mit höherer Spannung zu verwenden. Sie nutzen Halbleiter, die Spannung präziser steuern können als Sicherungen. Das gibt Entwicklern mehr Flexibilität, um diese Systeme effizient einzurichten, da sie entweder mehr Leistung auf demselben Schaltkreis liefern oder mit einer geringeren Querschnitten auskommen, um die gleiche Strommenge zu liefern.
Potential: Vereinfachte Montage
Effizienzsteigerungen über alle Schaltkreise hinweg sind jedoch nur die halbe Miete. SDVs erfordern einen anderen Montageprozess, um den Zeit- und Kostenaufwand für ihre Herstellung zu reduzieren. Um diesen Prozess effizienter zu gestalten, beginnen Technologieunternehmen wie TE Connectivity, elektrische Baugruppen modularer zu betrachten. Anstatt den Strom von einem Teil des Kabelbaums auf verschiedene Teile des Fahrzeugs zu verteilen, können Teile zu Einheiten gebündelt werden. Kürzere Verbindungen und Brückenkontakt-Kabelsätze werden verwendet, um sie zu vernetzen. Dieser Wandel bedeutet, dass automatisierte Technologien eingesetzt werden, um die Module mit dem Rest des Fahrzeugs zu verbinden, was Automobilherstellern hilft, die Montage zu vereinfachen.
Die Standardisierung der Teile eines Fahrzeugs ermöglicht es Komponentenherstellern, robotergestützte Montageverfahren in die Module selbst zu integrieren, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden. Mit ausgereiften und vereinfachten Verbindungen zwischen den Modulen können Automobilhersteller das Fahrzeug mit roboterbasierten Methoden selbst zusammensetzen.
Der Einsatz von robotergestützten Montageverfahren kann die Möglichkeit eröffnen, Verbindungen weiter zu vereinfachen. Denn die Präzision der Robotermontage eliminiert die Notwendigkeit von Hebelsystemen oder sekundären Verriegelungen, die sicherstellen, dass die Steckverbinder richtig sitzen.
Umbrüche erfordern gemeinsame Anstrengungen
Software-definierte Fahrzeuge werden für Automobilhersteller, Zulieferer und Verbraucher eine radikale Veränderung darstellen und Möglichkeiten eröffnen, die die Branche noch nicht vollständig überblicken kann. Um diesen Wandel anzunehmen, müssen Automobilhersteller, Komponentenhersteller und Softwareentwickler umdenken und sich neuen Herausforderungen öffnen. Sobald Fahrzeuge software-definiert sind, erwarten Verbraucher mit Sicherheit schnellere und häufigere Designveränderungen. Das erfordert mehr Agilität seitens der Autobauer.
Als Partner mit umfassendem Marktüberblick spielen Technologieunternehmen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer Wege für die Entwicklung und Herstellung einer neu konzipierten Generation von Fahrzeugen, die beispiellose Anpassungsmöglichkeiten bieten, selbst wenn sie den Ausstellungsraum bereits verlassen haben.
Rüdiger Ostermann, Vice President und Chief Technology Officer für die Unternehmenssparte Global Automotive von TE Connectivity, www.te.com/de/home.html
