Digitalisierung in der Automobilindustrie

Auch die Automobilindustrie und ihre Zulieferer müssen sich den Herausforderungen der Digitalisierung stellen. Besonders im Bereich der Produktion gibt es noch einiges zu tun. Der Trend zu Industrie 4.0 erfordert neue Fertigungstechnologien und eine digitale Transformation.

Strukturwandel und Konjunkturpaket

Die Fahrzeugbranche erlebt derzeit enorme Umbrüche. Dabei geht es nicht nur um die Fahrzeuge selbst, sondern vor allem auch um die Digitalisierung und Automatisierung der Produktion. Dies hat auch die Bundesregierung erkannt und ein milliardenschweres Konjunkturpaket für Investitionen der Fahrzeughersteller und Zulieferer auf den Weg gebracht.

Das Förderkonzept sieht verschiedene Fördermodule vor, darunter unter anderem die Modernisierung der Produktion als Schub für Produktivität. Ziel ist dabei, kontrollierte Prozesse einzuführen, um Rückverfolgbarkeit und Kosteneffizienz in der Produktion sicherzustellen.

Es ist noch ein langer Weg

Einer Studie der Unternehmensberatung Roland Berger vom März 2021 zufolge sind die meisten befragten Unternehmen, unter anderem die Automobilzulieferer noch weit von ihrem Digitalisierungsziel entfernt. 70% der befragten Führungskräfte planen, ihre Investitionen in den nächsten Jahren zu steigern, um die digitale Transformation voranzutreiben. Für diese werden im Durchschnitt 20-30% aller Investitionen eingeplant. Ziel der Investitionen ist es, sowohl Prozesse zu optimieren als auch die Kosten zu senken.

Automatisierung in der Produktion

Ein grundlegender Aspekt in bei der Automatisierung sind sowohl der Verzicht auf Papier als auch Transparenz. Nur so können Echtzeitdaten genutzt werden, um Produktionsprozesse zu optimieren. Auslastungen lassen sich genau verfolgen und man erlangt Transparenz in Bezug auf die einzelnen Produktionsschritte. Neben der Einführung entsprechender Prozesse ist die Verwendung von an die Gegebenheiten angepasster Software und der entsprechenden Digitalarchitektur unumgänglich.

Informationen müssen vernetzt werden um auf diese Weise allen am Entwicklungs- und Produktionsprozess beteiligten Mitarbeitern jederzeit und in Echtzeit die benötigten Daten zugänglich zu machen. Nur auf diese Weise können zum Beispiel Produktionsketten so geplant werden, dass Engpässe oder Flaschenhälse kein Problem mehr darstellen.

Case Study: Automatisierung für Toyota - Gießerei 4.0

Die Produktionslinie für Hybridmotoren im Werk Wałbrzych (Polen) erfordert die zeitlich präzise und fehlerfreie Anlieferung der zu montierenden Teile („just in time“). Der Materialfluss von der Gießerei zur Produktion mit teilweisen Distanzen im km-Bereich erfolgt durch spezielle elektrisch betriebene Transportzüge, welche rechtzeitig mit den richtigen Teilen in korrekter Anzahl beladen, gefahren und in der Produktion in entsprechende Aufnahmen geladen werden müssen.

Die Herausforderung für VIALUTIONS war es, Toyota dabei zu unterstützen, durch Automatisierung der Produktion mehr Teile schneller und sicherer zum richtigen Zeitpunkt zum benötigten Produktionsort zu transportieren – ohne Unterbrechungen oder Teile- und Werkzeugwechsel.

Initial werden nun Art und Anzahl der in der Produktion benötigten Elemente aus dem steuernden System ermittelt, anschließend die jeweiligen Positionen sowohl aller Teile als auch der zuständigen Mitarbeiter innerhalb der Produktionshalle.

Hierbei müssen spezifische Bedingungen in der Fabrik berücksichtigen werden; z.B. ist die exakte Ortung von Teilen innerhalb der Produktionshalle mittels GPS in der Halle ungenau. Hierzu wurde ein System erstellt, welches alle an der Produktion beteiligten Einheiten einzeln genau über die für sie relevanten Zustände informiert. Sowohl in der Gießerei als auch in der Produktionshalle wurden Tablets mit einer hierfür entwickelten Applikation platziert; so können die Positionen der Transportwagen festgestellt und überwacht werden, welche die Fahrer bei der Durchfahrt quittieren. Die Standorte sind so jederzeit aktuell und auch in der Produktionshalle sichtbar.

Die Bedarfe aus der Produktion sind für die Gießerei nun zu jedem Zeitpunkt exakt bekannt. Die Abstimmung zwischen Fabrikationsteilen und der Gießerei ist jederzeit exakt abgestimmt, Wartezeiten sowie Leerfahrten entfallen, die Produktion läuft unterbrechungsfrei und auf Lagerraum kann weitestgehend verzichtet werden.

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Digitalisierung der Automobilindustrie in NRW nimmt weiter Fahrt auf

Minister Pinkwart hat die Eröffnung der Fahrzeughalle für Digitalisierung der Volkswagen Infotainment GmbH am Campus der Ruhr Universität Bochum besucht. Nach knapp 12-monatiger Umbauphase entstand eine kreative Umgebung für unterschiedlichste Anwendungen für den Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen, mobilen Geräten und dem Internet.

Dazu gehören beispielsweise die Integration von Smartphone Anwendungen sowie die Kommunikation vom Fahrzeug zur digitalen Infrastruktur. Aus ehemaligen Büros und Lagerräumen entstand am Hauptsitz der Volkswagen Infotainment eine Technikhalle der Marke Volkswagen.

Minister Pinkwart sagt: "Die Transformation in der Automobilindustrie ist nicht nur eine Frage der Antriebsart. Künftige Fahrzeuggenerationen werden intelligenter, automatisierter und dadurch nutzerfreundlicher sein. Die Digitalisierung - und damit die umfassende Vernetzung - ist der Treiber auf dem Weg zu neuen Mobilitätskonzepten."

Ich freue mich, dass der Wandel in der Automobilbranche auch aus Nordrhein-Westfalen heraus angestoßen wird.

Volkswagen Infotainment wurde als 100-prozentige Konzerntochter der Volkswagen AG im Jahr 2014 gegründet. Für den Firmensitz in Bochum wurde das europäische Entwicklungszentrum von Blackberry übernommen. Heute arbeiten mehr als 300 Mitarbeiter und Studenten an den Zukunftstechnologien der Fahrzeugvernetzung.

Eine Milliarde Euro für die Zukunft der Automobilindustrie

Die Vorsitzenden des Expertenausschusses zum Zukunftsfonds Automobilindustrie, Frau Prof . Dr . Ina Schaefer und Herr Prof . Dr . Jens Südekum, haben beim heutigen 6. Spitzentreffen Konzertierte Aktion Mobilität ( KAM ) ihre Empfehlungen für die Ausgestaltung des Zukunftsfonds Automobilindustrie vorgestellt. Der Zukunftsfonds Automobilindustrie umfasst 1 Milliarde Euro für die Jahre 2021 bis 2025. Seine Einrichtung wurde auf der KAM Sitzung vom November 2020 beschlossen. In den zurückliegenden Monaten hat der Expertenrat in einem Arbeitsgruppenprozess Empfehlungen für die Verwendung der Fördergelder erarbeitet. Diese wurde heute gebündelt vorgestellt.

Bundeswirtschaftsminister Altmaier sagte hierzu: „Wir wollen, dass die Mobilität der Zukunft auch weiterhin Mobilität „made in Germany“ ist. Daher ist der 1 Milliarde Euro umfassende Zukunftsfonds Automobilindustrie ein wichtiges Instrument, um die Transformation in der Automobilindustrie zu begleiten und Arbeitsplätze zu sichern. Die Automobilindustrie ist eine tragende Branche unseres Wirtschaftsstandorts mit hunderttausenden Arbeitsplätzen und diese Stärke wollen auch in Zukunft sichern. Erste Förderprogramme des Zukunftsfonds Automobilindustrie sind bereits gestartet; weitere werden nun folgen.“

Der Zukunftsfonds Automobilindustrie ergänzt die Maßnahmen des Konjunkturpakets und soll die mittel- bis langfristigen Herausforderungen der Automobilindustrie bei ihrer Transformation hin zu nachhaltiger und digitaler Mobilität adressieren. Die Empfehlungen des Expertenausschusses benennen drei Förderschwerpunkte:

1. Regionale Kooperationen unter Einbeziehung aller relevanten Akteure zur Entwicklung und Umsetzung von Transformationsstrategien vor Ort sollen als Teil eines Transfer-Gesamtkonzeptes deutschlandweit gefördert werden.

2. Die Digitalisierung der Automobilindustrie ist existenziell für deren Zukunft. Dies geht weit über das automatisierte und vernetzte Fahren hinaus.

3. Die Fertigungstechnik für die Mobilität der Zukunft muss gefördert werden. Produkt und Prozess müssen als Erfolgsgaranten ineinandergreifen.

Das Bundeswirtschaftsministerium hat gemeinsam mit den anderen beteiligten Ressorts auf Basis der Empfehlungen des Expertenrats und des zurückliegenden Arbeitsgruppenprozesses die Förderschwerpunkte des Zukunftsfonds konkretisiert. Zur Umsetzung der Förderempfehlungen des Expertenausschusses werden im Rahmen der zur Verfügung stehenden 1 Milliarde Euro:

340 Millionen Euro für ein Transfergesamtkonzept zur Verfügung gestellt. Es werden regionale Transformationsnetzwerke gefördert, um die relevanten Akteure vor Ort zusammenzubringen und regionale Transformationsstrategien zu entwickeln. Die Förderbekanntmachung wurde bereits veröffentlicht. Das Antragsverfahren läuft. Zudem sollen Transformations- Hubs gefördert werden, die sich auf bestimmte Themenbereiche und Wertschöpfungsketten fokussieren. So soll der Wissenstransfer insbesondere hin zu KMU verbessert werden. In sogenannten Transformationsprojekten können die gewonnenen Erkenntnisse der KMU in die Praxis umgesetzt werden.

wurde bereits veröffentlicht. Das Antragsverfahren läuft. Zudem sollen Transformations- gefördert werden, die sich auf bestimmte Themenbereiche und Wertschöpfungsketten fokussieren. So soll der Wissenstransfer insbesondere hin zu verbessert werden. In sogenannten Transformationsprojekten können die gewonnenen Erkenntnisse der in die Praxis umgesetzt werden. Mit weiteren 340 Millionen Euro wird die Digitalisierung der Automobilindustrie unterstützt. Die Themenschwerpunkte sind Betriebssysteme und E -Architekturen, Software und Systems Engineering, Absicherung/ Validierung, Digital Twins und Virtualisierung. Zudem werden Start-ups im Bereich der Digitalisierung der Automobilindustrie gezielt mit dem BMWi -Programm EXIST gefördert.

-Architekturen, und Systems Engineering, Absicherung/ Validierung, und Virtualisierung. Zudem werden Start-ups im Bereich der Digitalisierung der Automobilindustrie gezielt mit dem -Programm gefördert. 320 Millionen Euro werden zur Stärkung nachhaltiger Wertschöpfungsketten der Mobilität der Zukunft zur Verfügung gestellt. Schwerpunkte liegen in der Kreislaufwirtschaft und der Befähigung des Mittelstands für die Elektromobil-Produktion und der Produktion von E -Antrieben und Brennstoffzellen. Im Bereich der Elektromobilität wurde vom BMWi bereits ein erster Förderaufruf gestartet. Anträge können bis Ende September eingereicht werden.

-Antrieben und Brennstoffzellen. Im Bereich der Elektromobilität wurde vom BMWi bereits ein gestartet. können bis Ende September eingereicht werden. Um auch die Beschäftigten bestmöglich für die Transformation vorzubereiten, wird die Entwicklung neuer Weiterbildungskonzepte in den Bereichen der Mobilität der Zukunft ebenfalls gefördert.

Die weitere Umsetzung erfolgt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, das Bundesministerium für Bildung und Forschung, das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur und das Bundesministerium für Arbeit und Soziales.

Die Einrichtung des Expertenausschusses wurde beim 4. Spitzentreffen der Konzertierten Aktion Mobilität am 17. November 2020 beschlossen. Er soll Förderempfehlungen für die Ausgestaltung des Zukunftsfonds Automobilindustrie vorschlagen und die Bundesregierung hinsichtlich der Ausgestaltung beraten. Der Expertenausschuss setzt sich aus Expertinnen und Experten aus den unterschiedlichen Bereichen der Mobilität der Zukunft zusammen.

Einen Überblick über die Maßnahmen des Bundeswirtschaftsministeriums zur Begleitung der Transformation der Automobilindustrie finden Sie hier.