Oliver Riedel, Institutsleiter Fraunhofer IAO.

Der Transformationsprozess in der Automobilindustrie erstreckt sich über die kommenden zehn Jahre, ist sich Oliver Riedel vom Fraunhofer IAO sicher. Bild: Fraunhofer IAO

Herr Riedel, eine der gewaltigen Herausforderungen in der Automobilindustrie ist der Wandel in den Antriebskonzepten. Hersteller wie Volkswagen präferieren für die Produktion von Modellen mit Verbrennungsmotoren und jenen mit E-Antrieben eine strikte Trennung. Volkswagen baut E-Fahrzeuge in eigenen Werken wie Zwickau oder Emden. Für OEMs wie BMW oder Daimler liegt die Lösung hingegen in der Produktion sämtlicher Antriebsformen auf einer gemeinsamen Linie. Welches dieser Konzepte wird am Ende ökonomisch wie auch ökologisch zielführender sein und weshalb?

Die Automobilindustrie befindet sich aktuell in einem tiefgreifenden Transformationsprozess, der sich unserer Meinung nach über die kommenden zehn Jahre erstrecken wird. Die Unternehmen der Branche begegnen diesem Wandel mit unterschiedlichen Produktionsansätzen, welche sich beispielsweise hinsichtlich Flexibilität, Volumen oder Wertigkeit verschiedener Technologiealternativen - etwa Plug-in-Hybride versus rein batterieelektrische Fahrzeuge - unterscheiden. Damit verbunden gilt es ebenfalls die Frage nach den zukünftigen Absatzmärkten und deren Präferenzen beziehungsweise Anforderungen, zum Beispiel im Kontext von CO2-Vorgaben in der unternehmenseigenen Strategie, zu berücksichtigen. Diese Faktoren haben Einfluss auf das jeweilige Produktionskonzept und können wie bereits erwähnt je nach strategischem Kalkül zu unterschiedlichen Lösungen führen. Um die ambitionierten Klimaziele auf EU-Ebene zu erreichen, werden 2030 nach aktuellem Stand, je nach Hersteller, rund 50 Prozent Elektrofahrzeuge oder mehr im Produktionsmix erforderlich sein. Rein batterieelektrische Fahrzeuge können unter diesen Voraussetzungen bereits Mitte dieses Jahrzehnts den heutigen Verbrennern kostenseitig überlegen sein, was langfristig für den Ansatz getrennter Linien spricht.

In welcher Form haben diese unterschiedlichen Philosophien der großen Automobilhersteller Auswirkungen auf deren Arbeits- und Organisationsgestaltung und wie lassen sich in beiden Konzepten die Digitalisierung, neue IT-Lösungen und Instrumente der KI – womöglich – besser verwirklichen?

Beide Konzepte lassen sich durch Digitalisierung und IT-Lösungen unterstützen und die Arbeitsorganisation dadurch verbessern. Dies kann verwirklicht werden durch Automatisierung an den richtigen Stellen, intelligente Sensorik, aber auch Assistenzsysteme für die Mitarbeiter, die diese bei neuen Fertigungsaufgaben unterstützen. Für vorrausschauendes Handeln in der Lieferkette sowie der Qualitätskontrolle etablieren sich KI-Lösungen derzeit. Während in der integrierten Fertigung von Elektrofahrzeugen und Verbrennern vor allem eine feine Steuerung von Mensch und Technik für möglichst kurze Taktzeiten im heterogenen Produktionsumfeld besonders wichtig ist, bergen neue Konzepte für die reine Elektrofahrzeugproduktion Potenzial für disruptive Veränderungen. Oftmals als Innovationsträger verstanden, stellen die bei den Elektrofahrzeugen veränderten Fahrzeug- und Softwarearchitekturen neue Anforderungen an die Produktion und vor allem an die Produktions-IT. Dabei muss sichergestellt werden, dass Software - die sich ebenfalls verändern kann - während oder nach der Produktion des physischen Produktteils aufgespielt werden kann.

Die verschiedenen Ansätze der OEMs bei der Herstellung von Fahrzeugen nehmen auch Einfluss auf die Lieferketten. Wie sehen Sie insbesondere die Zulieferer und Fabrikausrüster im Lichte dieser beiden Philosophien aufgestellt?

Die Wertschöpfungsketten bei reinen Elektrofahrzeugen zeichnen sich insbesondere beim Antriebsstrang durch deutlich flachere Strukturen aus. Hinzu kommt, dass in der aktuellen Phase der Transformation die Automobilhersteller zur Sicherung von Wertschöpfung und Beschäftigung Ihre Fertigungstiefe bei den neuen Komponenten erweitern. Dies wiederum führt zu einem gesteigerten Druck bei den Zulieferern. Während sich Tier-1-Zulieferer durch Übernahme ganzer Systeme als wertvolle Partner für den OEM etablieren, sehen sich insbesondere kleinere Zulieferunternehmen der Gefahr gegenüber, dass ihre Umfänge über kurz oder lang von größeren Playern im System übernommen werden. In den kommenden Jahren bringt die erste Philosophie aber auch eine gesteigerte Komplexität in der Lieferkette mit sich, da beispielsweise das Lieferantenmanagement sowohl für Verbrenner- als auch Elektrofahrzeugkomponenten gleichermaßen funktionieren muss. Eine frühe Fokussierung auf die Produktion von reinen Elektrofahrzeugen hingegen bietet die Chance für neue innovative Zulieferer und Ausrüster, in das Wertschöpfungssystem einzusteigen.

Zur Person

Prof. Dr.-Ing. Oliver Riedel studierte Technische Kybernetik an der Universität Stuttgart und promovierte dort an der Fakultät der Konstruktions- und Fertigungstechnik. Seit über 20 Jahren beschäftigt er sich mit den Grundlagen und der praktischen Anwendung von Methoden zur Virtuellen Absicherung in der Produktentwicklung und der Produktion und leitete in dieser Zeit zahlreiche Projekte für internationale Großunternehmen.

Bei der Audi AG war Riedel unter anderem verantwortlich für die Steuerung der Planungsprozesse und die Koordination produktionsrelevanter IT. Seit November 2016 ist er Institutsleiter des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) an der Universität Stuttgart, Inhaber des Lehrstuhls Produktionstechnische Informationstechnologien und seit Juni 2018 Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO.

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