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09 2020 Elektronik automotive 19 Connected Car | Tools Branchenübergreifende Trends stellen traditionelle Methoden zur Entwicklung in Fahrzeugund Maschinenbau in Frage Die Elektrifizierung von Fahrzeugen gewinnt in der Automobilindustrie in der Luftund Raumfahrt sowie im Schwermaschinenbau aufgrund konsequenter Verbesserungen der Technologie von elektrischen Antriebssträngen sowie der sich abzeichnenden Einschränkungen durch neue Umweltvorschriften zügig an Bedeutung Gleichzeitig werden die Produkte in allen Branchen durch die Integration hochentwickelter Elektronikgeräte und eingebetteter Software intelligenter und vernetzter Diese Trends führen zu einer deutlichen Zunahme der Bedeutung und Komplexität der Elektrik-ElektronikSysteme E E-Systeme in einer großen Bandbreite von Produkten von Personenkraftwagen und Flugzeugen bis hin zu Seeschiffen und modernen Industriemaschinen In der Tat hat der schnelle Zuwachs an Komplexität die Vorhersagen übertroffen Im Jahr 2014 führte die Deutsche Bank eine Studie durch in der die steigende Fahrzeugkomplexität anhand der Anzahl der Zeilen von Softwarecode Source Line of Code SLOC und der Anzahl der Netzwerksignale wie sie zu verschiedenen Zeitpunkten in einem typischen Fahrzeug implementiert wurden Bild 1 gemessen wurde Der Prognose der Studie nach sollte ein durchschnittliches Fahrzeug im Jahr 2020 etwa 30 Millionen SLOC und 10 000 Netzwerksignale enthalten Beide Werte entsprachen mindestens einer Verdoppelung gegenüber den Werten für Fahrzeuge aus dem Jahr 2012 Tatsächlich lässt sich Expertenangaben zufolge jedoch erwarten dass Fahrzeuge im Jahr 2020 etwa 150 Millionen SLOC und mehr als 20 000 Netzwerksignale enthalten Und dieses Wachstum wird sich aller Voraussicht nach auch so fortsetzen Herausforderung disziplinübergreifende Entwicklungsarbeit Die zunehmende Komplexität eines E E-Systems ist jedoch nicht nur eine Frage der Zunahme des Ausmaßes an Produktinhalten der Bereiche Elektrik Elektronik oder Software Jedes untergeordnete System muss eine vielfältige Kombination von Disziplinen integrieren um die Produktfunktion zu ermöglichen Nimmt man zum Beispiel einen Notbremsassistenten in Personenkraftwagen Bei diesem System kommt eine Kombination aus Verkabelung in der Elektrik Elektronikgeräten eingebetteter Software und mechanischen Systemen zur Anwendung um Hindernisse zu erkennen Kollisionen zu vermeiden und eine Bremsbetätigung ohne menschliches Eingreifen zu veranlassen Diese disziplinübergreifende Komplexität steigert auch die Ansprüche an eine Gewährleistung der Rückverfolgbarkeit innerhalb des gesamten Produktentwicklungszyklus Ingenieure müssen in der Lage sein Tausende von Komponenten und Funktionen disziplinübergreifend unter Kontrolle zu halten um die Entwicklung Simulation und Validierung von elektrischen Systemen elektronischen Steuergeräten ECUs Softwareanwendungen und anderen Komponenten zu koordinieren Traditionell betreiben Unternehmen die Entwicklungsarbeiten für Fahrzeugsysteme jeweils voneinander getrennt wobei die einzelnen Teams in jeweils anderen Büros Standorten oder gar Ländern arbeiten Diese säulenartige Trennung der Hierarchien einzelner Disziplinen man spricht von Silos führt häufig zu einer inkonsistenten Umsetzung der Anforderungen für die Entwicklung untergeordneter oder nachgelagerter Systeme mangelnder Kommunikation zwischen den einzelnen Disziplinen und fehlenden Verweisen bei der Rückverfolgbarkeit von Entwicklungsartefakten Diese Fehlinterpretationen treten erst dann offen zutage wenn verschiedene Systembestandteile miteinander integriert werden Beispielsweise können Teams für Elektrik Netzwerke Software und Hardware unterschiedliche Annahmen über das Timing von zwischen Steuergeräten übertragenen Netzwerksignalen zugrunde legen Bei Feststellung solcher Ungereimtheiten wird dann ein zusätzlicher Konstruktionsaufwand erforderlich um die sich aus inkompatiblen Systemen ergebenden Probleme zu beheben Hersteller von Personenkraftwagen Flugzeugen Landwirtschaftsund Baumaschinen wollen die wachsende Komplexität von E E-Systemen durch innovative Entwicklungsmethoden in einen Wettbewerbsvorteil umwandeln Fortschrittliche E E-Systeme ermöglichen die Implementierung von neuen Funktionen in modernen Fahrzeugen einschließlich Fahrerassistenzsysteme ADAS oder die Vernetzung mit Cloud-Diensten Hersteller können das Wertschöpfungspotenzial ihrer Produkte über den herkömmlichen Produktlebenszyklus hinaus auch über drahtlose Overthe-Air-Updates OTA erweitern die auch nach dem Verkauf des Fahrzeugs das Hinzufügen neuer Funktionen ermöglichen Zum Beispiel haben OEMs jetzt die Möglichkeit die Leistung von Fahrzeugen durch Software-Updates zu verbessern um diese im Laufe der Zeit weiter zu optimieren und aufzuwerten Unternehmen aller Branchen unterliegen einem zunehmenden Wettbewerb und der Erwartung einer schnelleren Markteinführung was eine Verkürzung der Entwicklungszyklen mit sich bringt Im Streben nach dem Einsatz neuer Technologien und innovativer Konstruktionen müssen diese Unternehmen das schneller umsetzen als je zuvor Die Koexistenz extrem beschleunigter Entwicklungszyklen und rasch zunehmender Systemkomplexität kann für Unternehmen jeder Größe schmerzhafte Folgen haben Produkte könnten im Vergleich zum Wettbewerb verspätet auf den Markt kommen und verfügen dann möglicherweise nicht über die innovativen und interessanten neuen Funktionen um für Kunden attraktiv zu sein Andererseits können pünktlich gelieferte Fahrzeuge Qualitätsprobleme aufweisen die sich dann in Garantieansprüchen niederschlagen Eine Nichteinhaltung interner Vorgaben oder zunehmend strengerer Sicherheitsund Umweltvorschriften kann sich durch kostspielige Produktrückrufe