- Bild: VW

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Gläserner Prototyp

In atemberaubendem Tempo bringen Automobilhersteller ein Fahrzeugmodell nach dem anderen auf den Markt. Die Produktionszyklen pro Modell dauern inzwischen kaum mehr 3 bis 4 Jahre. "In der Automobilindustrie herrscht ein globaler, beinharter Wettbewerb. Wer in diesem Umfeld bestehen will, der muss beständig an seiner Wettbewerbsfähigkeit arbeiten – einerseits mit immer neuen, attraktiven Fahrzeugen und Technologien, andererseits aber auch mit immer höherer Produktivität, Flexibilität und Qualität“, so Martin Winterkorn, Vorstandsvorsitzender der Volkswagen AG, im Geleitwort zur  Publikation ‚Modularisierung der Produktion in der Automobilindustrie‘. Ein Treiber dieser Entwicklung ist die Digitalisierung. Mit all ihren Potenzialen für Produktion und Fahrzeug spielt sie laut VDA eine übergeordnete Rolle. Volkswagen nutzt die Digitalisierung, um zum Beispiel die Prototypenentwicklung zu beschleunigen. Malte Schmidt koordiniert gemeinsam mit Projekttreibern der Marken Porsche und Audi innerhalb des Volkswagenkonzerns den ‚gläsernen Prototyp‘, ein Vorzeigeprojekt des Konzerns, das  auf dem intelligenten Einsatz von Funk und digitalen Daten basiert. RFID-Tags übernehmen darin die Funktion der IP-Adressen im ‚Internet of things‘. Malte Schmidt sitzt außerdem dem RFID-Expertenkreises des VDA vor.
 
Bislang war innerhalb der Prototypenentwicklung die schnelle und lückenlose Erfassung und Dokumentation aller Bauteile in jedem Entwicklungsstadium ein Flaschenhals, der das Entwicklungstempo bremste."Die Ingenieure waren während der Fahrzeug­erprobung weitestgehend auf einen manuellen Prozess angewiesen. Sie trugen bei jeder Änderung alle relevanten Infos in ein IT-System ein“, sagt Schmidt. Daraus ergeben sich während der Erprobung von Versuchsfahrzeugen und Prototypenteilen umfangreiche elektronische Fahrzeugakten und Bauteillebensläufe, die im Rahmen des Entwicklungsprozesses für die Optimierung der Fahrzeuge und Bauteile genutzt werden.

 Heute fährt das Versuchsfahrzeug in das ‚Gate‘ – eine Schleuse, in der mehrere RFID-Antennen innerhalb weniger Sekunden die etwa 150 RFID-Tags scannen und damit automatisch dokumentieren. Die Tags kleben auf nahezu allen für die Entwickler relevanten Bauteile, die im Fahrzeug verbaut wurden. Jede Veränderung am Prototyp wird somit automatisch erfasst und gespeichert. So entfallen viele der bisherigen manuellen Vorgänge. Das Ziel, den Prozess der Bauzustandsdokumentation zu automatisieren, setzten sich die Wolfsburger bereits vor drei Jahren. Um dieses Ziel in die Realität umzusetzen, waren umfassende vorbereitende Aktivitäten notwendig, wie zum Beispiel die Abstimmung von Datenstandards über den Verband der Automobilindustrie. Das heißt, alle Volkswagen-Lieferanten mussten ihre Bauteile mit RFID-Tags, die dieser standardisierten Kennzeichnung entsprechen, ausstatten. "Unsere Kernleistung war es, einen gemeinsamen Standard zu entwickeln und zu kommunizieren,“ berichtet Schmidt. Etliche Lieferanten mussten im Vorfeld  mit dem Thema vertraut gemacht und"ongeboarded werden“, wie Schmidt sagt. Der VDA hat mit den beiden defacto-Standards, der ‚Industrieempfehlung‘ VDA 5509 (Prototypenteile) und VDA 5510 (Serienteile) die entsprechenden Voraussetzungen geschaffen."Die VDA 5509 existiert bereits mehrere Jahre und hat sich etabliert bei derzeit schätzungsweise 250 Unternehmen. Die VDA 5510 wurde erst vor wenigen Monaten verabschiedet. Damit fällt die Anzahl der Anwender deutlich geringer aus“, erläutert Schmidt. Die virtuelle Welt, in der Lieferant mit Wareneingang und Fahrzeug mit Fahrzeugakte kommuniziert, heißt bei Volkswagen eLISA. Auf der B2B-Plattform laufen alle Daten zusammen und können in den nachgelagerten IT-Systemen per Knopfdruck abgerufen werden. Die entwicklungsrelevanten Daten unterstützen die elektronische Bauzustandsdokumentation. Die zusätzlichen Logistikinformationen unterstützen parallel die logistische Prozessabwicklung.
 
Sind erst einmal alle prozessbeteiligten Wertschöpfungspartner und Komponenten elektronisch miteinander vernetzt, sind damit die Voraussetzungen für Industrie 4.0 geschaffen und die Weichen für weitere Anwendungsmöglichkeiten in der Fertigung gestellt."RFID und der unternehmensübergreifende Datenaustausch sind ein wichtiger Baustein für Industrie 4.0. Mit dem ‚Gläsernen Prototypen‘ haben wir gezeigt, dass das Prinzip funktioniert. Gleichzeitig sammeln wir wichtige Ergebnisse, um das Szenario  von der technischen Entwicklung auf die Serienproduktion zu übertragen“, sagt Schmidt. Besonders hohes Potenzial sieht er unter anderem in der Verbauprüfung von Bauteilen und Komponenten sowie in der gesetzlich vorgeschriebenen Bauzustandsdokumentation von Serienfahrzeugen.
Der Weg dorthin allerdings ist nicht einfach. Der Grad der elektronischen Vernetzung zwischen Lieferanten und Fahrzeugherstellern ist zwar schon sehr hoch, doch sind die heutigen Kommunikationsstrukturen und -standards über Jahre gewachsen und haben sich fest etabliert. Damit bestehen komplexe Zusammenhänge zwischen den vernetzten Unternehmen. Entsprechend viel Zeit und Kraft ist erforderlich, um diese Strukturen auf zukünftige Trends einzustellen. In der Praxis fehlen auf unternehmensübergreifender Ebene oft noch die erforderlichen Voraussetzungen für die Implementierung des ‚Internets der Dinge‘ – und damit das Fundament, um Innovationspotenziale in die Realität umzusetzen. Und dies ist eines der größten unternehmensübergreifenden Anliegen von Herstellern wie Volkswagen. In der Produktionsplanung der Marke Volkswagen lassen erste technische Bewertungen und Wirt­schaftlichkeitsbetrachtungen auf positive Ergebnisse schließen.