Veröffentlicht am29 Jun 2018
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Es ist an der Zeit, sich von den 104 Jahre alten kontinuierlichen Produktionslinien und der groß angelegten Fahrzeugherstellung zu verabschieden. Die Automobilindustrie ist bereit, über die Möglichkeiten der Hyper-Personalisierung nachzudenken, bei der jedes Auto auf die Wünsche der Kunden zugeschnitten ist. Diese tektonische Verschiebung geht auf die allgegenwärtige Digitalisierung zurück, die es ermöglicht, dass vernetzte Technologien traditionelle Fabriken in intelligente Fabriken verwandeln.
Durch die Konvergenz von cyber-physischen Systemen, dem Internet der Dinge (IoT), Cloud Computing und maschinellem Lernen läutet die Automobilindustrie die Ära der Industrie 4.0 ein. Dies verspricht eine insgesamt komfortablere Automobilproduktion, indem es eine weitreichende Individualisierung ermöglicht, die wiederum ein Ergebnis vernetzter Prozesse, einer agilen Lieferkette und automatisierter Abläufe ist.
Da in der Regel 70 Prozent des Umsatzes mit neuen Produkten erzielt werden, nutzen die Akteure der Automobilindustrie das virtuelle oder schnelle Prototyping, um den Entwicklungsprozess von Fahrzeugen zu beschleunigen. Diese Methoden kombinieren modellbasiertes Systems Engineering und generatives Design, um eine kollaborative Umgebung für fehlerfreies Autodesign zu schaffen. Zusammen mit dem 3D-Druck ermöglicht das Rapid/Virtual Prototyping die Herstellung von Einzelteilen in Rekordzeit. Ein führender deutscher Automobilhersteller nutzte beispielsweise das Rapid-Prototyping-Verfahren, um die Werkzeugvorlaufzeit um 95 Prozent und die Werkzeugentwicklungskosten um 91 Prozent zu senken.
Um die Machbarkeit von Designs zu ermitteln, verwenden Ingenieure Virtual-Reality-Tools, um Fahrzeuge in 3D zu modellieren. Die Modelle werden in einer virtuellen Umgebung simuliert und getestet, um Konstruktionsmängel zu erkennen, bevor sie in die Produktion gehen. Ein fehlerfreies und agiles Fahrzeugdesign erfordert separate Baugruppen, die getestet werden können, ohne dass Änderungen am gesamten System vorgenommen werden müssen. Hier helfen die Prinzipien des modularen Designs den Automobilherstellern, den Unterschied zu schaffen. Das modulare Fahrzeugdesign ermöglicht schnelle Experimente und Iterationen während der Test- und Entwicklungsphase. Außerdem erleichtert es die Einzelprüfung einzelner Fahrzeugkomponenten und fördert das Concurrent Engineering. Kurz gesagt, mit dem modularen Design kann ein und dasselbe Fahrzeug heute ein Pick-up und morgen ein Rennwagen sein.
Intelligente Arbeitsabläufe in einer intelligenten Automobilfabrik erfordern eine kontinuierliche Interaktion zwischen den Geschäftsbereichen, um Planung, Beschaffung und Logistik zu integrieren. Die Einrichtung eines vernetzten Beschaffungssystems kann nicht nur die Prozesszeit verkürzen, sondern auch die Beziehungen zwischen OEM und Zulieferer aufrechterhalten, während gleichzeitig Wertverluste, Risiken in der Lieferkette, Nichteinhaltung von Vorschriften und doppelter Aufwand vermieden werden. Der softwaregestützte und automatisierte Beschaffungsprozess, besser bekannt als Einkauf 4.0, richtet Funktionen wie die Definition von Spezifikationen, die Auswahl von Lieferanten, Verhandlungen und Vertragsabschlüsse, die Erteilung von Aufträgen, deren Nachverfolgung und die Bewertung von Lieferanten nach Erhalt der Bestellung strategisch aus.
Die Ausstattung von Waren mit automatischen Radiofrequenz-Identifikations- (RFID) und Quick-Response-Codes (QR) ermöglicht Herstellern und Lieferanten eine nahtlose Verbindung untereinander. Die gemeinsame Nutzung digitaler Bestellungen und Rechnungen wird dadurch vereinfacht, da kein Rechnungsabgleich mehr erforderlich ist. Die aus den beschafften Artikeln gewonnenen Daten ermöglichen es den Automobilherstellern, die Leistung der Zulieferer zu verfolgen und über einen bestimmten Zeitraum hinweg datengestützte Transaktionsentscheidungen zu treffen. Der Procure-to-Pay (PTP)-Prozess wird bald automatisiert sein und die Möglichkeit bieten, potenzielle Lieferanten zu identifizieren, vorausschauende Bestellkonfigurationen für Wiederholungskäufer zu erstellen und die Bearbeitungszeit zu reduzieren.
Nachdem ein führendes deutsches Automobilunternehmen aufgrund von Lieferverzögerungen bei Lenkrädern erhebliche Verluste erlitten hatte, führte es ein digitales Beschaffungssystem, Procurement 4.0, ein. Der neue Ansatz ermöglichte die Schaffung eines kollaborativen globalen Netzwerks mit den Lieferanten, wodurch der Einkaufsprozess vorhersehbar, flexibel, reaktionsschnell und transparent wurde.
In intelligenten Fabriken ermöglicht die digitale Vernetzung aller Entwicklungsteams und -aktivitäten ein kontinuierliches Engineering über den gesamten Entwicklungszyklus eines Fahrzeugs. Eine IoT-Plattform wird zur Überwachung und Verwaltung des Produktlebenszyklus über ein gemeinsames Dashboard eingesetzt. Dieses agile Produktionssystem vereinfacht die komplexen, zeitintensiven und fehleranfälligen Vorgänge in der Automobilproduktion.
Sobald das Design fertiggestellt und die Teile beschafft sind, kann das Fahrzeug montiert werden. Doch schon vorher nutzen Unternehmen die virtuelle Simulation und die digitale Menschmodellierung, um die Sicherheit der Mitarbeiter während des Montageprozesses ergonomisch zu gewährleisten. Ein US-amerikanischer Automobilhersteller setzt ein Bewegungserfassungssystem mit 23 Kameras ein, um die optimale Arbeitsumgebung in der Fabrikhalle zu schaffen. Durch solche virtuellen Fertigungsverfahren werden Unfälle und Verletzungen der Mitarbeiter erheblich reduziert.
Für die Fahrzeugmontage gibt es in zukunftsfähigen Anlagen nun Montageinseln anstelle von Fließbändern. Ein führendes deutsches Automobilunternehmen hat sein Werk in Ingolstadt mit 200 solcher Inseln ausgestattet und konnte eine Produktivitätssteigerung von 20 Prozent verzeichnen. Unternehmen setzen außerdem intelligente Roboter für das Heben schwerer Lasten und den Transport von Motorenteilen ein. Eine Studie ergab, dass ein chinesisch-amerikanisches Joint Venture flexible Industrieroboter einsetzt, um jedes Fahrzeugmodell innerhalb von 18 Sekunden zu schweißen. Dieselbe Studie prognostiziert, dass bis 2030 85 Prozent der Automobilhersteller weltweit davon ausgehen, dass intelligente Roboter in den Fabriken zum Alltag gehören werden.
Die von Robotern gesammelten Daten ermöglichen Big-Data-Analysen und vorausschauende Wartung in intelligenten Fabriken. Ein amerikanischer Automobilkonzern hat seine Roboter mit Selbstdiagnosefunktionen ausgestattet , um in seinen Fabriken keine Ausfallzeiten mehr zu verursachen.
Automobilhersteller, Distributoren und Händler konzentrieren sich jetzt darauf, ihren Kunden ein personalisiertes Erlebnis zu bieten. Da die Kunden einen Omnichannel-Support erwarten, setzen die Unternehmen sowohl auf physische als auch auf digitale Berührungspunkte über soziale Netzwerke, E-Mails und Websites. Da Käufer fast 75 Prozent ihrer Zeit mit Online-Recherchen verbringen, haben Unternehmen Websites mit automatisierten interaktiven Chatbots eingerichtet, um Informationen zu sammeln und maßgeschneiderte Dienstleistungen anzubieten.
Auf Händlerebene können innovative Ladenkonzepte und Experten die Kundenbeziehungen physisch pflegen. Während virtuelle und erweiterte Realität, Videodisplays und Tablets zur Digitalisierung des Autohandels beitragen, können servicebasierte Angebote die Kundenbindung stärken. Die Premium-Autosparte eines amerikanischen Automobilherstellers bietet seinen Kunden eine Reihe von Dienstleistungen an, darunter Probefahrten zu Hause, Abholung und Lieferung, 24-Stunden-Testfahrten und persönliche Chauffeure. Dank dieser Dienstleistungen stieg der Absatz von Luxusautos des Unternehmens im letzten Jahr um 10 Prozent.
Da die Kunden beim Autokauf einen Zusatznutzen suchen, diversifizieren die Automobilunternehmen ihr Serviceangebot, insbesondere für vernetzte und autonome Fahrzeuge. Durch den Einsatz von digital vernetzten Diensten können Unternehmen Autoservices wie Ferndiagnosen, digitale Techniker und Over-the-Air-Software-Upgrades anbieten und so die Servicebereitstellung beschleunigen und das Erlebnis personalisieren. Die durch vernetzte Dienste in der Cloud gesammelten Daten ermöglichen es ihnen, die Fahrzeugqualität zu verbessern und Software-Upgrades durchzuführen.
In ähnlicher Weise unterstützt das Flottenmanagement mit Hilfe der Telematik Kunden und Unternehmen bei der Verfolgung von Fahrten und der Analyse von Daten, was wiederum die Kohlendioxidemissionen und den Kraftstoffverbrauch optimiert. Ein führender französischer Fahrzeughersteller nutzt eine Online-Plattform für die Analyse der Fahrzeugleistung und senkt damit die Managementkosten und das Unfallrisiko.
Da der Markt für vernetzte Fahrzeuge bis 2022 voraussichtlich 37,7 Millionen Einheiten erreichen wird, wird erwartet, dass die Zahl der vernetzten Unternehmen in den nächsten fünf Jahren um ein Vielfaches steigen wird. Auto- und Technologieunternehmen bringen vernetzte Autodienste mit Smartphone-Apps auf den Markt, z. B. für Carsharing, Smart Rental, Connected Taxis und Smart Mobility. Allein für das Carsharing wird zwischen 2016 und 2024 ein Wachstum von über 40 Prozent auf 16,5 Milliarden Dollar prognostiziert.
Es liegt auf der Hand, dass Industrie 4.0 die Transportbranche komplett umgestaltet, die Erwartungen der Verbraucher verändert, Produktionsanlagen umgestaltet und Dienstleistungen und Unternehmen umgestaltet hat. Wenn vernetzte und autonome Fahrzeuge der Stufe 4 auf die Straße kommen, können die Beteiligten nur weitere Vorteile erwarten.
