Warum agiles Design Innovation und Effizienz in der Automobilindustrie treibt

Der Automobilsektor ist eine der weltweit wichtigsten Industrien. Er investiert jährlich über 66 Milliarden Pfund in Forschung und Entwicklung, beschäftigt rund 12,9 Millionen Menschen in Europa und hat mit über 1,3 Billionen Pfund Jahreswert einen Wert, der nur von vier Volkswirtschaften übertroffen wird.

Trotz seines Erfolgs steht der Sektor vor Herausforderungen. Konsumentenverhalten führt zu Nachfrage nach vernetzten, smarten und autonomen Fahrzeugen. Ein modernes Auto ist eine High-Tech-Maschine, und Automobilunternehmen sind damit beschäftigt, unser Fahrerlebnis neu zu erfinden.

Software wird nur weiter an Bedeutung gewinnen, während wir zu vollautonomen Fahrzeugen fortschreiten. Tatsächlich ist dies ein Schlüsselgrund, warum Autodesign so viel komplexer wird als zuvor.

Der Tech-Wettrüsten

Die Automobilindustrie befindet sich in einem Rennen um die Entwicklung smarterer und letztlich autonomer Fahrzeuge. Dies ist ein Schlüsselgrund, warum Autodesign so viel komplexer wird als zuvor.

Neue Arbeitsweisen nötig

Da immer mehr Next-Generation-Fahrzeuge die Straßen erobern, ist es eine Erinnerung daran, dass Autohersteller Fahrzeugentwicklungsprozesse vereinfachen und Entwicklungszyklen verkürzen müssen – durch Prototyping in agileren und effizienteren Wegen.

Diese Agilität kann durch die Erstellung digitaler Zwillinge neuer Modelle erreicht werden. Diese Modelle ermöglichen, dass ein Großteil der Entwicklung und Tests in der virtuellen Welt stattfindet – und damit den Design-Test-Approve-Zyklus beschleunigt.

Für den Wechsel zu einer digitalen Designumgebung empfehlen wir fünf Schritte:

Die Erstellung des Digital Twin des Autos ist nur der erste Schritt. Um die beste Produktentwicklung zu erreichen, ist es wichtig, ein digitales Unternehmen zu schaffen, das Innovation fördert.

Mehr Clean-Sheet-Design

Clean-Sheet-Design ist ein Ansatz, der in der Luft- und Raumfahrt weit verbreitet ist. Luft- und Raumfahrtunternehmen hosten Projekte, Teams und Lieferanten auf einem modularen, aber integrierten Tool-Set, um jeden Aspekt des Flugzeugs neu zu erfinden. Zwar werden bestimmte Softwares in der Autoindustrie umfangreich genutzt, wir glauben jedoch, dass Umfang und Fähigkeiten sich ändern müssen. Der Grund: Da jeder Designbereich unter die Lupe genommen wird, ist es essenziell, Changes zwischen verschiedenen Funktionsbereichen zu koordinieren, um Komplexität zu reduzieren. Tools müssen es erleichtern, Entwicklungspakete in einer einzigen Produktdesign- und Simulationsumgebung zu vereinen; technische Dokumentation zu erstellen und zu aktualisieren; Stücklisten zu konfigurieren und zu verwalten; und Menschen und Prozesse auf gemeinsame Ziele auszurichten.

Das Software-Zeitalter

Wir schreiten Richtung vollautonome Fahrzeuge voran – und während wir diesen Pfad gehen, werden die aktuell eine Million oder so Zeilen Softwarecode explodieren. Sicherheit ist ein besonders interessanter Bereich. Von den heutigen Alert- und Spurhalte-Systemen bewegen wir uns Richtung fortgeschrittener Fahrer-Beobachtungs-Anwendungen. Beispielsweise kann Wearable-Technologie mit dem Fahrzeugsystem verknüpft werden, um Stress- und Müdigkeitslevel zu beobachten – und das Fahrzeug übernimmt mehr Aufgaben, inklusive Fahren, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers kompromittiert wird. Zusätzlich kommunizieren Sensoren im Crashfall Standort, Schweregrad und mögliche Insassenverletzungen an Blaulichtdienste. Das ist komplexe Automatisierung, und das Schreiben, Testen, Ändern und Monitoring von Softwarecode ist eine zeitintensive Aufgabe, die vereinfacht werden muss, um Change Management zu erleichtern und Entwicklungszyklen zu komprimieren.

Computer Aided Engineering (CAE) und Computer Aided Design (CAD) integrieren: Wir sehen zunehmenden Bedarf, Design- und Engineering-Analyse-Aktivitäten auszurichten und diese mit Fahrzeugtest und -simulation zu integrieren. Durch Nutzung von 1D- und 3D-digitalen Modellen im Fahrzeug-Prototyping kann Zeit signifikant reduziert werden, weil es unmöglich ist, alle Komponenten, Designs und Teile physisch zu validieren, wenn Design-Validierung iterativ passiert. Durch Integration der virtuellen und physischen Welt können wir Komponentenperformance vor Freigabe zur Fertigung verstehen – und so Produktentwicklungs-Kosten und -Timelines senken.

Software modellieren: Angesichts der Bedeutung von Software in der Autoindustrie ist es imperativ, es viel einfacher zu machen, Code zu erstellen, zu dokumentieren, zu speichern und Tests durchzuführen. Eine integrierte Software-Umgebung erleichtert Entwicklung und Management eingebetteter Software vom Projektstart bis End-of-Life – und macht diesen Prozess integraler Bestandteil des Gesamt-Fahrzeugentwicklungsplans. Dies ermöglicht Management großer Software-Deployments bei Sicherstellung von Traceability und Error-Checking.

Change ausführen: Bei der massiven Menge an Change Requests in einem globalen Program-Launch ist es vital, Engineering- und Manufacturing-Systeme besser zu verbinden.

Engineering und Manufacturing müssen zusammenarbeiten, um zu bestimmen, welche Tooling- und Operations-Changes erforderlich sind, um unterschiedliche Fahrzeugkonfigurationen zu handhaben. Eine digitale Projektmanagement-Plattform erleichtert die Kombination von Produkt-Engineering, Manufacturing-Engineering und Shopfloor-Execution in integrierte Systeme. Die Transparenz und Kontrolle, die durch Vereinen dieser Fähigkeiten in einem Interface bereitgestellt werden, hilft, Komplexität zu schneiden, schneller zum Markt zu kommen und sicherzustellen, dass beim Produktlaunch die richtigen Prozesse – und Prozesskontrollen – in Place sind.

Komplexität und Kontrolle

Es besteht kein Zweifel: Automotives Design und Produktion werden massiv komplexer. Und während Technologie in Form komplizierter Software-Interaktionen eine Wurzelursache dieser Herausforderung ist, hat sie das Potenzial, die Antwort zu liefern.

Eine kohärente Tool-Suite über Design, Test, Simulation, Production und Execution Analytics hinweg bedeutet, dass es viel einfacher wird, virtuelle Teams zu managen, Kosten zu enthalten, und Entwicklungsprozesse zu automatisieren und zu validieren.

Da die Industrie in eine Phase intensiver Investition und Konkurrenz eintritt, wie wir sie noch nicht gesehen haben, können smarte Innovationsportfolios Automobil-Teams helfen, zu designen, zu engineer, zu manufacturen – und am wichtigsten: Innovation zu erreichen.

Kirk Gutmann ist SVP Industry Strategy bei Siemens PLM Software.