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Die Elektrofahrzeug-RevolutionAufbau eines gemeinsamen Elektrofahrzeugservices

Automobilprodukte der nächsten GenerationMit Kernstück direkte digitale Fertigung

Sichere autonome Fahrzeuge entwerfenHIL-Tests für Fahrerassistenzsysteme

Im Fokus: AutomotiveBenchmarks bei der Halbleiter-Entwicklung für Anwendungen im Automobilbereich • Abgasmessung bei modernen Fahrzeugen • Die kritische Zukunft der Automobilzulieferer • Fortschrittliche Photoelektronik für Automobile • Bildverarbeitung für Fahrzeug-Anwendungen • Elektor Business Shop • Zelluläre V2X-Kommunikation in Richtung 5G • ADAS HIL mit Sensor Fusion • Infografi ken • Entwicklung sicherheitskritischer eingebetteter Systeme • F&A: MIT’s MapLite Projekt, Neue elektromechanische Schalter, Co-Creation für Fahrzeuge, Elektrofahrzeug-Sharing • ... u. v. m.

Ausgabe 4/2018 | € 9.75

TRADESTARTUPINNOVATION

BUSINESS EDITION

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Die aktuellen Megatrends in der Auto-mobilindustrie werden zahlreiche Ver-änderungen wie zum Beispiel selbstfah-rende Autos oder die V2X-Kommunikation (Fahrzeug zu Fahrzeug und Fahrzeug zu Infrastruktur) bewirken. Elektromotoren werden die bestehenden Strukturen revo-lutionieren, und Newcomer wie Apple, Google und Tesla werden in die Bran-che vordringen. Die Frage ist berechtigt, ob die europäischen Automobilzulieferer dann noch mithalten können und in diese neue Welt noch passen. Ihre bisherigen Strategien laufen Gefahr, überflüssig zu werden. OEMs dehnen ihren Einflussbe-reich immer weiter aus, was früher oder später zu einer Erosion der Alleinstel-lungsmerkmale der Zulieferer und damit zu einer Gefährdung ihrer Gewinne füh-ren wird.Aus unserer Sicht gibt es drei strategi-sche Optionen, um die Position der Lie-feranten zu stärken. In diesem Artikel werden wir uns den einzelnen Möglich-keiten ausführlich zuwenden: • Vorsicht (Konzentration auf

Komponentenentwicklung und -Optimierung),

präsentierten, demonstrieren auch hier immer häufiger OEMs - oder ganz neue Unternehmen wie Google ihre Fähigkeit zur Innovation. Dies hat zur Folge, dass sich die Zulieferer auf ihre Kernkompe-tenz, die Entwicklung auf Komponenten-ebene, beschränken, was, trotz eines nicht übersehbaren Erfolges, an Gren-zen stößt, wenn es um die Herausforde-rungen der Zukunft geht. Das Erklimmen technologischer Höhen, repräsentiert durch am Horizont erscheinende „Mega-trends“, erfordert große Anstrengungen, bei denen nicht nur die Fähigkeit, anste-hende technologische Entwicklungen umzusetzen, im Vordergrund steht: Es müssen auch neue Positionen beim Wett-lauf um die Zukunft der Mobilität gesi-chert werden, ein Spielfeld, das auch als „Supplier Inside“ bezeichnet wird.

Der Ist-ZustandEs ist nicht abzustreiten, dass die größe-ren Anbieter in Europa im Kernbereich neuer Technologie-Megatrends bereits aktiv waren. Dies geschah zum Teil in Zusammenarbeit mit anderen Herstel-lern von Autoteilen, zum Teil mit OEMs und zum Teil mit Technologie-Start-Ups, die neue, oftmals KI-basierte Lösungen anbieten. In Anbetracht der Anzahl der in den letzten Jahren angemeldeten Patente liegen sie noch nicht einmal sehr weit hinter den OEMs zurück (Bild 1).Da diese Zahlen auch von den individuel-len Patentanmeldungs-Verfahren der ein-zelnen Unternehmen beeinflusst werden, geben diese durchaus eindrucksvollen Statistiken keinen direkten Hinweis dar-auf, wer später in Führung gehen wird. Sie sind noch weniger ein Indiz dafür, dass die Bedeutung der Zulieferer im Automobil-bau zunimmt und sich dies in einem stei-

• Innovation (Beherrschung des Sys-tems neben OEMs) und

• Exploration (Erschließung von Neuland — z.B. in der digitalen Infrastruktur).

Was bisher geschahSeit etwa zwei Jahrzehnten leiden die Zulieferer unter einem von den Automo-bilherstellern ausgeübten Kostendruck. Dieser Druck hat sie oft dazu gezwungen, vor allem bei der Entwicklung komplexer, komponentenübergreifender Systeme die notwendigen Innovationen zu vernach-lässigen. Dies hat dazu geführt, dass es seit der Entwicklung des CAN-Busses (Bosch und Intel) in den 80er Jahren keine nennenswerte Innovation in der Architektur von Fahrzeugen mehr gege-ben hat, an der irgendwelche Zuliefe-rer beteiligt waren: LIN, MOST, FlexRay, In-Car Ethernet, AUTOSAR — all diese neuen Standards der letzten Jahre sind OEM-basiert.Während größere Anbieter wie Conti-nental, Bosch und ZF/TRW ihre eige-nen, zumeist elektrischen Testfahrzeuge für voll- oder teilautomatisiertes Fahren

“Supplier Inside”Werden die europäischen Zulieferer angesichts der neuen Trends in der Automobilindustrie abgehängt?Von Hanns Peter Becker, kaufmännischer Leiter bei e&Co. AG

Neue Technologien wie KI und Elektromotoren beflügeln die Nachfrage nach Fahrzeugen der nächsten Generation und verlangen neue Funktionen, Werkzeuge und Anwendungen im Fahrzeuginneren. Für die europäischen Automobilzulieferer gilt jetzt nur noch: Schritt halten oder zurückbleiben!

Mehr über e&Co...:

Seit mehreren Jahren berät die Unterneh-mensberatung und Investmentgesellschaft e&Co. AG Firmen der Automobilbranche in strategischen und operativen Fragen. Zu den Kunden zählen sowohl namhafte OEMs als auch Zulieferer, wobei der Schwer-punkt auf aktuellen und zukünftigen Megatrends wie künstliche Intelligenz, Vernetzung, autonomes Fahren und elektrisch betriebener Transport liegt. Das Motto des Unternehmens lautet „ENABLING VALUE“. Sie können die Vollversion dieses Artikels herunterladen unter: http://bit.ly/supplierinside.

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genden Anteil an elektronischen Bauteilen widerspiegelt, obwohl dies in der Presse immer wieder behauptet wird. Dort, wo im Automobilbau Werte geschaffen wer-den, mögen diese Aussagen zutreffen, aber auch dann sagt das nichts über die Aufteilung der Gewinnmargen aus und darüber, wer hier wohl nach wessen Pfeife tanzen mag. Wer würde schon behaup-ten, dass Foxconn eine höhere Bewertung haben sollte als Apple, weil Apple keine eigenen Produkte herstellt?Die technologischen Herausforderungen bei der Entwicklung vollautomatischer Fahrzeuge und der Digitalisierung sind sehr hoch: „Das automatisierte Fahren wird in puncto Innovation mit der Mond-landung vergleichbar sein“ [1] So sieht es der Chefingenieur für automatisier-tes Fahren von ZF TRW, Dr. Karl-Heinz Glander, und im Prinzip hat er Recht. Ein wesentlicher Unterschied besteht jedoch darin, dass der Flug zum Mond von einer staatlichen Agentur, der NASA, organi-siert wurde, die über ein Budget von 23,9 Millionen US-Dollar (157 Milliarden Dol-lar nach heutigem Wert) verfügte, eine Organisation, die wiederum die wich-tigsten amerikanischen Technologieun-ternehmen dieser Zeit befeuerte; nicht zuletzt auch getrieben von patriotischem Eifer. Heute dagegen konkurrieren Auto-mobilhersteller, Zulieferer und IT-Gigan-ten um vergleichsweise begrenzte und vor allem fragmentierte Mittel, die zum

zeuge vorgeschlagen, die von „gar keine Assistenzsysteme“ bis „völlig autonom“ reichen. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Organisationen sind dabei nur gering. Der Schwerpunkt von EuroNCAP liegt dagegen auf den Fahrsicherheits-systemen in automatisierten Fahrzeugen, wobei der Komfort, den sie den Fahrern

Erreichen technologischer Fortschritte zur Verfügung stehen. Dies sind, wir in diesem Artikel sehen werden, keine idea-len Voraussetzungen für ein Vorhaben, das durchaus mit einem Flug zum Mond vergleichen werden kann.Auf Grund dieser Situation — der Tren-nung zwischen Kostendruck einerseits und astronomisch anmutenden Zielen ande-rerseits — fallen die Automobilzulieferer immer weiter zurück. Ihr strategischer Horizont beschränkt sich oft auf die Opti-mierung von Planungszielen, auf die Frage, welcher OEM wann welche „Neuerungen“ auf dem Markt wünscht und wie sich in die-sem Rahmen durch eigene Innovationen Gewinne erzielen lassen. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass die Zulieferer zu sehr auf die Modellzyklen ihrer Kunden fixiert sind. Auch die Antworten der Zulieferer auf die oben genannten Megatrends folgen diesem Muster, und die Entwicklungspro-zesse, in denen Fahrerassistenzfunktionen das autonome Auto von morgen ermög-lichen sollen, sind besonders anschaulich. Daher werden wir diesen Bereich etwas näher betrachten.Die Entwicklung in diesem Gebiet folgt einem Pan, der zum Teil in den Händen von semi-nationalen Institutionen wie BASt [3], NHTSA [4], SAE [5] und NCAP [6] liegt (Bild 2). Die deutsche BASt und die beiden amerikanischen Organisationen haben fünf- bis sechsstufige Klassifizie-rungssysteme für selbst fahrende Fahr-

Bild 1. Seit 2010 angemeldete autonome Fahrpatente. (Quelle: PATENTSCOPE; Kölner Institut für Wirtschaftsforschung, 6. Juni 2016).

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das Back-End des neuen Automobilpakets mit Cloud Computing und Vernetzungs-möglichkeiten. [7] Dieser Schritt ist ein deutlicher Bruch mit der bisher vom bay-erischen Automobilhersteller verfolgten, herstellerneutralen Plattformstrategie und sollte den Zulieferern mehr als nur schlaflose Nächte bereiten. Erzwingt hier ein OEM das Einreißen der letzten, unum-strittenen Hürde zum Direkt-Zulieferer: die Elektronik-Hardware-Entwicklung?Größere Hersteller von Autoteilen küm-mert dies jedoch wenig, obwohl sie unentwegt davon reden, wie sie mit ihren Umwelt-Sensoren (Radar, Kameras, Ult-raschall und demnächst auch LiDAR), mit ihren elektronischen Brems- und Lenk-systemen und mit ihren Domänencont-rollern die Funktionalität des autonomen Fahrens beherrschen werden. Doch diese Systemkompetenz ist im Prinzip nur rein hypothetisch, denn ein System ist bekanntlich mehr als nur die Summe seiner Teile. Jeder der einzelnen Komponentenbereiche bleibt in seinen Zwängen der gesetzten Ziele hinsicht-lich Profitabilität gefangen; außer einigen wenigen Initiativen bei der Vorentwick-lung gibt es keine Kapazitäten für eine vorherige, intensive und interdisziplinäre Zusammenarbeit. Außerdem wollen OEMs (oder zumindest die Premium-Automobil-hersteller) ihre Systemkompetenz ohne-hin nicht auslagern.

Die strategischen OptionenEs gibt aus unserer Sicht drei mögliche Strategien für Lieferanten, die auf die Herausforderungen des autonomen Fah-rens reagieren wollen.

Option 1: Der vorsichtige AnsatzAm naheliegendsten ist die Verfolgung der bisher erfolgreichsten Strategie: Spezialisierung und Spitzenleistung in der Komponentenfertigung. Der Nach-teil besteht jedoch darin, dass es auch in Zukunft keinen harten Kostenwettbe-werb geben wird. Da die Software-Kom-petenz mehr oder weniger stark an den OEM abwandert, stellt sich am Ende die unbequeme Frage, was ein einfacher Dienstleister der Elektronik-Fertigung wie Foxconn oder Flextronic (mit güns-tigeren Kostenstrukturen) nicht ebenfalls in dieser Richtung bieten könnte.

Option 2: Der innovative AnsatzDiese Option besteht darin, die System-versprechen größerer Zulieferer für sich zu nutzen und sie einzuhalten. Außerdem

haben Partnerschaften mit Anbietern von Engineering-Dienstleistungen etabliert und spezialisierte Tochtergesellschaften in diesem Bereich gegründet. In den For-schungs- und Entwicklungsabteilungen großer Hersteller arbeiten Hunderte von Experten daran, Innovationen wie Auto-bahnpilot und Remote-Parking in Algo-rithmen zu verwandeln. Die Ergebnisse müssen dann als „Black-Box-Software“ von Anbietern in elektronische Steuer-geräte (ECU) eingebaut werden, denen der Zugriff auf die Details des geliefer-ten Produkts verwehrt ist. Unternehmen der Halbleiterindustrie — bisher Zuliefe-rer von Automobilzulieferern — ist diese Entwicklung natürlich nicht verborgen geblieben. Diese Firmen versuchen nun, ihre ursprünglichen Kunden (Teilezulie-ferer) zu umgehen und direkt mit den Automobilherstellern zu verhandeln. Doch auch hier sind die Pioniere keine Konkurrenten, die eine Rolle im Auto-mobilbereich spielen, sondern es han-delt sich Unternehmen wie Intel oder der Grafikprozessorspezialist NVIDIA. Mit ihren gefüllten „Kriegskassen“ und der Notwendigkeit, neue Geschäftsberei-che neben der Unterhaltungselektronik zu finden, haben diese Firmen die Auto-mobilbranche als einen Bereich entdeckt, in welchem das automatisierte Lernen und Robotik Anwendung finden werden — Zukunftstechnologien, die auf die von diesen Unternehmen zukünftig geliefer-ten Rechenleistungen angewiesen sind.Ein interessantes Beispiel ist die geplante Zusammenarbeit von BMW mit Intel bei der Entwicklung hoch automatisierter Fahrzeuge (BMW iNext). Intel will auf seiner umfangreichen Palette von Com-puterplattformen aufbauen und setzt neben dem Zentralrechner des Fahrzeugs (bekannt als Domain Controller) auch auf

bzw. Passagieren bieten, zweitrangig ist. Die Organisation hat mögliche Situatio-nen (z.B. auch konkrete Unfälle) defi-niert, die im Bereich der aktiven Sicher-heit (im Gegensatz zur passiven Sicher-heit wie z.B. Airbags oder Gurtstraffer) beachtet werden müssen. Ein automa-tisiertes Fahrzeug müsste in diesen Fäl-len entweder selbstständig bremsen und steuern oder den Fahrer warnen. Da diese Fälle in den kommenden Jahren in die Bewertungskriterien einfließen wer-den (oder schon eingeflossen sind), wer-den diese Normen federführend für die Weiterentwicklung intelligenter Fahrer-assistenzfunktionen sein, ganz besonders im Bereich der Fahrzeugumgebungser-kennung. Neufahrzeuge werden dann nur noch Bestnoten erhalten, wenn sie diese Bedingungen erfüllen können. Obwohl verschiedene Unternehmen ganz indivi-duell mit diesen Themen umgehen, dient diese Roadmap im Moment als Wegweiser für nahezu alle Beteiligten.Die Zulieferer werden mehr und mehr durch die „Systemfalle“ eingeschränkt: Zur Entwicklung überzeugender Lösun-gen für (teil-)automatisierte Fahrzeug-funktionen bedarf es einer komponenten-übergreifenden Systemkompetenz und eines tiefen Verständnisses für Algorith-men und Softwareentwicklung. Ersteres ist den Automobilherstellern vorbehalten, letzteres ist der klassische Bereich der Zulieferer. Doch wenn man die Bemü-hungen der Autoteilehersteller, Systeme zu entwickeln, mit den Fortschritten der OEMs bei der Entwicklung ihrer Soft-ware-Fähigkeiten vergleicht, machen die OEMs das Rennen.OEMs im Premium-Bereich setzen seit einigen Jahren gezielt Ressourcen zum Erreichen ihrer Kompetenz im Bereich Algorithmen- und Software ein. Sie

Bild 2. Klassifizierungen für fahrerlose Fahrzeuge.

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Greatest Adventure, Bantam Paper-backs, New York, 1969.

[3] T. M. Gasser (u. a.), „Rechtsfolgen zunehmender Fahrzeugautomati-sierung“, Bundesanstalt für Stra-ßenwesen, 2012,http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2012/587/pdf/F83.pdf.

[4] NHTSA, „Federal Automated Vehic-les Policy: Accelerating the Next Revolution in Roadway Safety“, 2016,www.nhtsa.gov/nhtsa/av/pdf/Federal_Automated_Vehicles_Poli-cy.pdf.

[5] SAE International, „Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems“, J3016_201401, 2014, www.sae.org/standards/content/j3016_201401/.

[6] European New Car Assessment Programme,2020. „Roadmap: European New Car Assessment Programme“, March 2015, www.euroncap.com/en/for- engineers/technical-papers/.

[7] F. Kalenda, „BMW, Intel und Mobileye stellen Connected-Car-Pläne vor“, ZDNet, July 1, 2016, www.zdnet.de/88273725/bmw-intel-und-mo-bileye-stellen-connected-car-plae-ne-vor/.

rellen Voraussetzungen für die „Schöne Neue Welt der Mobilität“ zu verstehen. Diese neue Marktordnung basiert auf Geodaten und den damit verbundenen B2B-Diensten. Das hängt mit der Frage zusammen, wie man Daten in der Ver-kehrsinfrastruktur (V2X, Fahrzeug zu Inf-rastruktur) verbindet. Auch das Teilege-schäft kann abgesichert werden, da der „Electronic Horizon“ (hochpräzise Karto-graphie als zusätzliche Datenanforderung für autonome Fahrzeuge), der bereits von einigen Anbietern angeboten wird, noch eine Hardwarekomponente benötigt. Doch auch hier wird unsere Behauptung, die Zulieferer hätten Chancen verpasst, durch die Tatsache untermauert, dass es eine Gruppe von Automobilherstel-lern war, die diesen Bereich mit dem Kauf des Digital Mapping Unternehmens Here abgesichert hat. (Das Nokia-Un-ternehmen Here wurde Ende 2015 von BMW, Audi und Daimler für 2,55 Milliar-den Euro übernommen). Es gibt keinen Grund, warum ein Konsortium aus Bosch, Continental und einigen anderen nicht imstande gewesen wäre, dieses Gebiet zu sichern. Gleiches gilt für die von Audi, BMW, Daimler, Ericsson, Huawei, Intel und Qualcomm gegründete 5G Automo-tive Association mit dem Ziel, den kom-menden 5G-Mobilfunkstandard bestmög-lich für das autonome Fahren zu nutzen, gemeinsame Spezifikationen zu verein-baren und Pilotprojekte zur Beeinflussung neuer Standards durchzuführen.

Hinweise und Weblinks

[1] M. Hopp, „Cars Can Learn Anything,“, Drive: ZF Magazine, 2/2016, p.21, http://bit.ly/ZF-Drive-Mag-2-2016.

[2] J. N.Wilford, We Reach the Moon: The New York Times Story of Man’s

geht es darum, den Automobilherstel-lern (vor allem denjenigen, die unterhalb des Premium-Segments tätig sind) ein wirklich skalierbares System für auto-nomes Fahren anzubieten, das sowohl Bauteile als auch Funktionen umfasst. Gerade die für den Massenmarkt arbei-tenden Hersteller — sei es in Europa, Amerika oder Asien — stehen hier vor großen Herausforderungen: Sie müssen einen Teil der Distanz zurückgewinnen, die die Premium-Marken zurückließen, auch wenn ein teilautomatisierter Ansatz im Gesamtsystem in diesem preissensi-blen Marktsegment auf absehbare Zeit nicht bezahlbar sein wird.Eine Verfolgung dieser Richtung würde jedoch weitaus größere Anstrengungen auf der Seite der Zulieferer erfordern (Verpflichtungen, die die enge Geschäfts-logik der Komponentenentwicklung außer Acht lassen und echten strategischen, organisatorischen und technischen Mut erfordern). Nur dieser mutige Ansatz wird zu einem glaubwürdigen Zuliefersystem führen, das auch genau das tut, was auf der Verpackung steht, und einen echten Mehrwert bietet. Der einzige Weg, dies zu realisieren, besteht darin, dass die Zulie-ferer solide strategische Partnerschafts-vereinbarungen treffen und konsequent umsetzen. Solche Initiativen werden auch zu einem Anstieg der Komplexität füh-ren, da sich die nationalen Märkte (in einigen Fällen sogar einzelne Städte) mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in Richtung autonomes Fahren bewegen. Das Einschlagen dieser Richtung wird die Abteilungen zur geschäftlichen Entwick-lung vieler Anbieter enorm belasten, da sie versuchen, detaillierte Roadmaps für die weitere Entwicklung auszuarbeiten.

Option 3: Der explorative Ansatz Aufbauend auf dem erweiterten, innova-tiven Ansatz bietet sich eine dritte stra-tegische Option an, indem die so häufig erwähnte Wandlung von Automobilher-stellern zu Anbietern in Form von Mobi-litätsdienstleistungen auf die Zulieferer übertragen wird. Der kommende Kampf um die Verbraucher und vor allem deren Daten wird wahrscheinlich zwischen den Fahrzeugherstellern und den Technolo-gieriesen ausgetragen werden. Welche freien Räume werden die Zulieferer in Zukunft auf dem Markt hinterlassen?Die Zulieferer, die es schaffen, die ver-bleibenden Lücken zu füllen, werden wahrscheinlich diejenigen sein, denen es gelingt, die technischen und infrastruktu-

Der AutorHanns Peter Becker ist kaufmännischer Leiter von e&Co. AG und blickt auf mehr als 20 Jahre Erfah-rung als Projektleiter für die technische Produkt-entwicklung zurück. Als Berater in verschiedenen Branchen, hauptsächlich in der Automobilindus-trie, besitzt er mehr als 15 Jahre Erfahrung. Der Autor ist außerdem Experte für Entwicklungsma-nagement, für die Optimierung von Entwicklungsprozessen, für die Entwicklung von F&E-Organisationen und für zukünftige Bereiche der Automobilelektronik. Er verfügt über eine erfolgreiche, nachhaltige Erfolgsbilanz im Rahmen seiner Leitung von Task Forces und der Leitung komplexer Entwicklungsprojekte (Elek-tronik und Embedded Software).

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