Mobilität und Trends der Mobilität sind ein zentrales Zukunftsthema, aktuell an einem Wendepunkt. Für Hersteller bedeutet diese Herausforderung massive Veränderungen in der Produktion. Welche innovativen Konzepte sich ergeben und welche Trends der Mobilität eine Rolle spielen, sehen Sie in einem kurzen Überblick.
Zweigleisige Strategie in der Produktion
Der im Pariser Klimaschutzabkommen enthaltene Klimaschutzplan besagt, dass der Verkehr der Zukunft bis 2050 zur Gänze ohne fossiles Öl und Gas auskommen muss. Für Automobilhersteller bedeutet das eine grundlegende technologische Umstellung von Verbrennungsmotoren auf alternative Antriebe.
Insbesondere die E-Mobilität und ein eventuelles Fahrverbot für Dieselfahrzeuge spielt diesbezüglich eine zentrale Rolle. Da bislang in beiden Bereichen die regulatorischen Rahmenbedingungen noch bedeutende Unsicherheiten beinhalten, braucht der Automobilbau eine doppelgleisige Strategie für die anstehende Übergangsphase.
Denn Hersteller müssen zum einen im aktuellen von Verbrennungsmotoren dominierten Markt erfolgreich sein, gleichzeitig aber auch auf den rasant wachsenden Markt für E-Mobilität reagieren. Dass diese zweigleisige Positionierung sehr kostenintensiv ist und auch für die größten Hersteller eine große Herausforderung wird, liegt auf der Hand.
Umstellung der Produktion
Die Fertigung von Elektroautos ist mit etablierten Produktionsprozessen nicht mehr umsetzbar. Laut einer Staufen Studie fokussieren sich Hersteller daher derzeit verstärkt auf die Integration in bestehende Produktionssysteme und stellen dahingehend ihre Produktionswerke um. Die E-Autos sollen dort in Zukunft gemeinsam mit Hybrid-, Benzin- und Dieselmodellen vom Band laufen.
Damit steigt natürlich auch die Komplexität – schließlich müssen alle Autobestandteile für sämtliche Modelle Just-in-Time am Band bereitstehen. Eine durchgängige Taktung am Band lässt sich somit nur mehr schwer einhalten. Porsche löst dieses Problem beispielsweise mit variablen Taktlängen und einer flexiblen Linie. Das neue Transportsystem kann dann bei sensiblen Tätigkeiten anhalten und danach schneller an die nachfolgenden Stationen fahren.
VW hingegen setzt auf gesonderte Produktionsstätten für Elektroautos. Als einer der Elektromobilitätsstandorte wurde Zwickau gewählt, wo bis Ende 2019 beide Fertigungslinien umgebaut werden. Ab 2020 sollen dann täglich bis zu 1.500 Elektroautos auf Basis des I.D. und des I.D. Crozz vom Band laufen.
Veränderungen in der Supply Chain
Die Umstellung der Produktion wirkt sich in vielen Bereichen auch auf die Supply Chain aus. Denn Elektroautos benötigen nicht nur andere Antriebe, sondern beispielsweise auch eine elektrische Heizung. Derzeit werden solche High-Tech Heizungen aber nur in geringen Stückzahlen produziert. Das bedeutet, dass Zulieferer zum einen auf Großserien umstellen müssen und zum anderen vielfach noch nicht über das entsprechende Know-how verfügen. Hersteller werden daher ihre Zulieferer intensiv unterstützen müssen, um das Elektroauto in Massenproduktion herstellen zu können.
Unterschiede gibt es auch bei Reifen, da E-Autos wesentlich leiser sind als konventionelle Autos und das Reifengeräusch stärker auffällt. Außerdem müssen die Räder bei E-Autos durch den abrupten Start einem stärkeren Drehmoment standhalten können. Sie brauchen dazu mehr Gripp als bei Verbrennungsmotoren und müssen auch robuster sein.
Auch die Batterieproduktion stellt durch hohe Anschaffungskosten und die derzeit noch mangelhafte Ladesituation eine echte Herausforderung für Hersteller dar. Die meisten Automobilkonzerne haben sich daher bereits für eine eigene Batterieproduktion entschieden, um mögliche Abhängigkeiten zu reduzieren.
Automatisierter Transport in der Produktion
Der Trend zur Automatisierung in der Mobilität lässt sich im Bereich der Intralogistik gewinnbringend einsetzen. Audi ersetzt zum Beispiel das althergebrachte Warentransportsystem teilweise durch einen automatisierten Teiletransport mithilfe von Drohnen. Damit wird nicht nur der ungenutzte Luftraum in der Werkshalle genutzt, sondern auch die Lieferzeit für Bestandteile deutlich verringert, wenn am Band schneller Ersatz benötigt wird.
Das Unternehmen hat auch ein fahrerloses Transportsystem (FTS) für den Fahrzeugversand im Einsatz. Die Parkroboter namens Ray sortieren bis zu 2000 Autos pro Tag für die Verladung auf Bahnwaggons.
Mit dem innovativen Mobilitäts-Konzept der fliegenden Roboter-Auto Drohne geht Audi noch einen Schritt weiter. Im Rahmen des Genfer Autosalon 2018 zeigte die italienische Audi-Tochter Italdesign das gemeinsam mit Airbus entwickelte Flugauto. Die Autodrohne fährt autonom auf der Straße fahren und kann bei Bedarf auch fliegen. Das Konzept geht in Richtung eines integrierten Verkehrskonzeptes, das für den Warentransport geeignet ist. Das Flugauto lässt sich beispielsweise auch in einem Zug integrieren, um einen Teil auf Schiene und andere Teile auf der Straße oder in der Luft zurückzulegen. Die ersten Autodrohnen sollen etwa 2025 bis 2030 auf den Markt kommen.
Trends der Mobilität – Vernetzte Fahrzeuge und autonome Mobilität
Selbstfahrende Fahrzeuge, die alle relevanten Informationen über die verfügbaren Netze erhalten, sind einer der stärksten Trends im Bereich der Mobilität. Die Forschung in der Automobilbranche zielt derzeit vor allem darauf ab, das erste kommerzielle vollautomatisierte Fahrzeug serienreif auf den Markt zu bringen.
eCall schafft Voraussetzung für umfassende Vernetzung
Seit 31. März 2018 ist der eCall – das automatische Notrufsystem für Kraftfahrzeuge – Pflicht in der Europäischen Union. Hersteller müssen nun jedes Neufahrzeug mit einem eCall-System ausstatten, dem gesetzlich eine eigene ID zugeordnet ist. Das vernetzte Fahrzeug in Großserie ist damit Realität geworden. Zwar ist der eCall ein passives System, das nur im Ernstfall aktiviert wird, letztlich sind damit aber alle fahrzeugseitigen Voraussetzungen für eine umfassende Vernetzung geschaffen.
Rechtliche Rahmenbedingungen als Hürde für autonomes Fahren
Der Automatisierungsgrad liegt derzeit zwischen der Stufe 2: Teilautomatisiert und Stufe 3: Hochautomatisiert. Teilautonomes Fahren mithilfe von sogenannten Assistenzsystemen ist bereits in vielen neuen Fahrzeugmodellen Realität. Aus technischer Sicht sind bereits auch höhere Automatisierungsstufen möglich. Die größte Hürde stellen derzeit noch die rechtlichen Rahmenbedingungen dar, da nationale und internationale Regelwerke für digital vernetzte Fahrzeuge und autonom fahrende Autos angepasst und harmonisiert werden müssen.
Einsatzmöglichkeiten autonomer Fahrzeuge
Der Einsatz von selbstfahrenden Fahrzeugen ist nicht nur in Produktion und Güterlogistik (z. B. Last Mile Transport) denkbar, sondern auch im Personenverkehr – insbesondere im ländlichen Bereich und für Personen mit eingeschränkter Mobilität. Erste Konzepte für den automatischen Transport in urbanen Gebieten wurden mit dem EU-geförderten Projekt Citymobil bereits getestet. Der E-Bus fährt fahrerlos und soll in Zukunft eine kleine Anzahl von Passagieren transportieren.
Künstliche Intelligenz steht im Vordergrund
Mit dem Automatisierungsgrad von Fahrzeugen steigen die Ansprüche an mobile Netze, Sensoren und Technologien wie maschinelles Lernen sowie Musteranalyse, -erkennung und -vorhersagen. Im Fokus der Forschung und Entwicklung steht daher nicht so sehr die Hardware, sondern vielmehr die Software und damit auch sämtliche Anwendungen künstlicher Intelligenz für Fahrzeuge.
VW arbeitet derzeit beispielsweise mit dem Chiphersteller Nvidia am Konzept eines intelligenten Beifahrers, der dem Fahrer die Autofahrt erleichtern soll. Dazu gehört etwa eine Entriegelung des Fahrzeugs über eine Gesichtserkennung oder ein Autocomputer, der mit dem Fahrer kommunizieren kann.
Wie sich die Trends der Mobilität auf die Produktion auswirken
Die Mobilität in seiner Gesamtheit wird zum neuen Wachstumsmarkt. Elektromobilität, Connectivity und autonomes Fahren sind Trends, die vor allem Hersteller, Zulieferer und Dienstleister in der Automobilbranche vor großen Herausforderungen stellt und neue Strategien erfordert. Gleichzeitig gehen damit aber auch spannende Innovationen und neue Mobilitätslösungen im Bereich Produktion, Transport und Personenverkehr einher.
LEAD Innovation Management GmbH wurde 2003 als Spin-Off der Wirtschaftsuniversität Wien von Michael Putz gegründet. Als erster und führender Anbieter der LEAD User Methode im deutschsprachigen Raum bringt LEAD Innovation seine Erfahrungen und ein weitreichendes Erfindernetzwerk in den Innovationsprozess seiner Kunden mit ein. Das Wiener Unternehmen ohne Branchenfokus unterstützt mit einem ganzheitlichen Ansatz und einem Werkzeugkasten an Innovationsmethoden Organisationen jeder Art dabei, Innovationen effizient zu planen, strukturieren, erfinden, sowie vermarkten und dadurch Wachstum zu erzielen.