Elektrifizierung und autonomes Fahren wälzen die gesamte Automobilbranche um. Davon sind auch die Hersteller von Bordnetzen massiv betroffen. Waren die Produkte früher „commodity“, werden sie nun zu sicherheitskritischen Komponenten. Wenn ein Bordnetz ausfällt, kann das enorme Schäden zur Folge haben. Hinzu kommt, dass bei einem Unfall mit autonomen Fahrzeugen die Haftung nicht mehr auf den Fahrer, sondern auf den Hersteller und seine Lieferkette zurückfällt.
Die Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit und die Qualität der Bordnetze steigen dadurch erheblich. Die Hersteller müssen im Fall eines Problems die Ursachen dafür rasch identifizieren und beseitigen sowie sofortige und gezielte Rückrufe ermöglichen. Nur so können sie die potenziellen Gefahren schnell eingrenzen und Imageschäden reduzieren. Am besten ist es aber natürlich, Probleme von vornherein zu vermeiden. Durch eine kontinuierliche Verbesserung der Bordnetzqualität können die Hersteller nicht nur die genannten Gefahren bannen, sondern auch empfindliche Strafzahlungen verhindern.
Kompletter Lebenszyklus nachverfolgen
Erfüllen können Hersteller diese gestiegenen Anforderungen mit Digitalen Zwillingen. Diese digitalen Repräsentanzen der Bordnetze enthalten miteinander verbundene und konsistente Datensätze und ermöglichen es damit, die Produkte über den kompletten Lebenszyklus nachzuverfolgen.
Dazu decken die Digitalen Zwillinge zwei Dimensionen ab. Erstens die Produkthistorie, mit der sich die Zusammensetzung eines Bordnetzes rekonstruieren lässt. Damit können Hersteller Fehler lokalisieren und beheben sowie den Automobilherstellern Daten für schnelle und eng eingegrenzte Rückrufe zur Verfügung stellen. Zweitens die Prozesshistorie, mit der sich der Wertschöpfungsprozess nachvollziehen lässt. Das gibt Herstellern die Möglichkeit, ihre Bordnetze kontinuierlich zu verbessern und Fehler präventiv zu verhindern.
Klassische Prozesse stehen Digitalen Zwillingen im Weg
Der Implementierung durchgängiger Digitaler Zwillinge stehen bislang aber die typischen Prozesse der Bordnetzbranche im Weg. Klassischerweise stellt sie die Produkte heute in drei Schritten her: Zuschneiden, Vormontage und Endmontage. Im ersten Schritt werden Kabel automatisiert von Maschinen zugeschnitten, die gleichzeitig die Ummantelung entfernen und Stecker anbringen. Die daraus resultierenden Stücke werden dann im zweiten Schritt in Bündeln an halb-manuellen Arbeitsplätzen vormontiert. Im dritten Schritt werden die Bordnetze schließlich in der Endmontage auf Legebrettern von Hand zusammengesetzt.
In den halb-manuellen und vollständig manuellen Prozessen im zweiten und dritten Schritt ist keine zuverlässige Datenerhebung und -verarbeitung möglich. Die zwingende Voraussetzung für die Implementierung Digitaler Zwillinge ist deshalb, dass auch diese beiden Schritte automatisiert ablaufen. Das wird bis dato aber vor allem von der Architektur der Bordnetze verhindert, die auf kundenspezifische Ausstattungsvarianten ausgelegt ist. Eine durchgängig automatisierte Herstellung von Bordnetzen beginnt also beim Design. Sie müssen so konstruiert sein, dass sie sich überhaupt maschinell herstellen lassen. Es bedarf einer Modularisierung und Standardisierung der Bordnetzarchitektur.
Branche muss gemeinsam Standards entwickeln
Dieser Ansatz kann allerdings nur unternehmensübergreifend realisiert werden, da er dem bisherigen Wettbewerbsgedanken der Bordnetzhersteller widerspricht. Die Branche muss sich zusammenschließen und gemeinsam Standards für automatisierungstaugliche Bordnetze entwickeln. Diese Standards müssten automationsfähige Komponenten definieren, die Varianz von Komponenten wie Leitungen, Kontaktteilen und Steckern drastisch reduzieren und nicht automationsfähige Komponenten wie Schrumpfschläuche oder Tüllen ausschließen. Auf Basis dieser Standards könnten Bordnetzhersteller dann ihre Prozessketten Stück für Stück umbauen, um ihre Produktion durchgängig zu automatisieren.
Eine besonders große Herausforderung wäre dabei sicherlich die Endmontage der Bordnetze am Legebrett. Eine naheliegende Möglichkeit zur Automatisierung dieses Prozessschritts ist der Einsatz von Robotern. Er ist allerdings wirtschaftlich nur schwer umsetzbar. Möglicherweise verändern aber die steigenden Löhne in den „Best Cost Countries“, in denen die Endmontage bislang üblicherweise stattfindet, diese Rechnung. Eine komplett automatisierte Produktion in der Nähe des OEM könnte dann kosteneffizienter sein als eine teilautomatisierte Fertigung mit manueller Endmontage in diesen Ländern. Der Implementierung Digitaler Zwillinge würde dann nichts mehr im Wege stehen.
