Konzepte

Leitungssatz

Modularisierung des Leitungssatzes für die Reduzierung der Komplexität

Konzepte Leitungssatz

Entwicklung eines Modularisierungskonzeptes

Um Leitungssätze automatisiert fertigen zu können, müssen heutige Bordnetz- und Leitungssatz-Architekturen signifikant verändert werden.

Das Teilprojekt 3 hat das Ziel, Lösungsansätze für Bordnetz-Architekturen von Morgen zu liefern. In der ersten Phase des Teilprojektes wurde ein Vorschlag zur Reduktion der Teilevielfalt im Leitungssatz ausgearbeitet. In Phase 2 wird sich mit der Thematik des „standardisierten Systemstecker“ befasst, um eine Modularisierung möglich zu machen: teilt man den Leitungssatz in kleinere, automatisierbare „Module“ auf, benötigen diese klar definierte und standardisierte Stecker an ihren Enden, sogenannte Systemstecker.

Ausgangssituation und Motivation

Soll ein aktueller Haupt-Leitungssatz automatisiert produziert werden, wäre das in höchstem Maße nicht wirtschaftlich. Hierfür gibt es folgende Hauptgründe:

  • Zu große Leitungslängen
  • Zu hohe Teilevielfalt
  • Zu hohe Vermaschung / Verflechtung in großen Leitungssätzen
  • Sonderleitungen und nicht-automatisierbare Teile (z.B. Durchführungen)

Die großen Leitungslängen könnten durch Anpassungen der Produktionsautomaten verhindert werden. Die hohe Teilevielfalt, die umfangreichen Vermaschungen und Sonderleitungen sind hingegen Automatisierungshemmnisse, die es zu vermindern bzw. zu beseitigen gilt.

Dass die Anzahl an unterschiedlichen Komponenten kontinuierlich ansteigt sorgt für eine Zunahme der Teilevielfalt. Ein Grund hierfür ist der deutliche Anstieg von Funktionen, die in einem Fahrzeug bereitgestellt werden müssen (Übertriebene Darstellung à Kundenfunktionen früher nur: Beschleunigen, Bremsen, Lenken, Scheinwerfer | Heute zusätzlich: Klimatisierung, Airbag, Zentralverriegelung, Entertainment, Android/Apple-Integration).

Eine zusätzliche oder neue Funktion (z.B. der Airbag) löst eine Kettenreaktion von weiteren Prozessschritten aus. Für die Ansteuerung und die Vernetzung der Komponente werden ein koordinierendes Steuergerät, mehrere Sensoren (Beschleunigungsmesser) und verschiedene Aktoren (Zündpillen) benötigt. Alle Komponenten müssen sowohl untereinander ausfallsicher verbunden und eine ständige Energieversorgung garantieren. Das Motto,

„Verbinden wie es kommt“

steht stets im Wiederspruch mit Kostenreduktion und Optimierung der Kundenwünsche

(Stichwort: Elektro Magnetische Verträglichkeit und verfügbarer Bauraum).

Ein weiterer Faktor sind Sonderbauteile, die eine Automatisierung teilweise unmöglich machen und daher überwiegend manuell gefertigt werden müssen. Die Resultate variieren zwischen einem extrem verzweigten, vermaschten oder verflochtenem Leitungssatz.

Es sollen Ansätze gefunden und Konzepte entwickelt werden, die zu einer Reduktion der Variantenvielfalt führen (Fokus der Phase1), eine automatisierte Herstellung ermöglichen / fördern (Fokus Phase 2) und somit eine innovative Lösung für das Bordnetz von Morgen bereitstellen.

Aktuelle Arbeitsschwerpunkte

Ein aktueller Arbeitsschwerpunkt ist die zielgerechte Modularisierung des Bordnetztes. Die Herausforderungen bei der Modularisierung sind das sinnvolle Beschreiben der Systemgrenzen und das Definieren von geeigneten Schnittstellen zwischen Modulen und dem restlichen System.

Aufgrund der Modularisierung des Bordnetzes und den daraus resultierenden, zu standardisierenden Energie- und Datenschnittstellen, müssen entsprechende Steckersysteme bzw. Lösungen generiert und validiert werden.

Ausblick

In Zukunft sollen Aufteilungskonzepte für eine sinnvolle Modularisierung des gesamten Bordnetztes erarbeitet werden. Diese Aufteilung in Module, verringert die Komplexität der einzelnen, wesentlich kleineren Leitungssatz-Module. Die Möglichkeit die heutige Varianz abbilden zu können, soll hierbei jedoch nicht vermindert werden. Die Komplexität wird aus dem einteiligen Leitungssatz verschoben, in a) die kleineren Module und b) deren Kombinatorik untereinander. Die erarbeiteten Lösungsansätze für eine modulare Aufteilung, sollen anhand ihrer Umsetzbarkeit mit allen beteiligten Parteien bewertet und zu einem einheitlichen Konzept zusammengefügt werden.

Als nächster Schritt soll das zugrundeliegende Verbindungs-Paradigma des automotive -Leitungssatzes mit dem der IT- und Consumer-Elektronik verglichen werden. Es soll beurteilt werden, inwieweit möglicherweise zum heutigen automotive Stand abweichende Paradigmen und Technologien aus dem IT-und Consumer Produkt-Umfeld entlehnt werden können.