Automobilelektronik 11.06.2004, 18:31 Uhr

Vernetzung schafft Freiräume

VDI nachrichten, Stuttgart, 11. 6. 04 -Elektronik ist Innovationstreiber im Auto. 20 bis 80 Steuergeräte je Pkw managen ihren Einsatz. Weniger Kraftstoffverbrauch, geringere Schadstoffbelastung, gesteigerter Komfort und vor allem die deutlich höhere Verkehrssicherheit – ohne die elektronischen Helfer wäre der hohe Standard von Heute nicht erreicht worden. Nun soll, so Bosch, die Anzahl der Steuergeräte wieder schrumpfen, die Systemvernetzung wird der Schlüssel für neue Funktionen.

Elektronik als Lebensretter? Sicherlich. Sie hat mit dazu beigetragen, dass die Anzahl der im Straßenverkehr Getöteten in den letzten 30 Jahren drastisch zurückgegangen ist: 16 302 Tote waren 1973 allein in den alten Ländern der Bundesrepublik zu beklagen, für 2003 rechnet das Statistische Bundesamt für alle deutschen Bundesländer mit 6550 Menschen, die durch Straßenverkehrsunfälle ihr Leben verloren haben. Und das, obwohl das Verkehrsaufkommen in dem Zeitraum um weit mehr als 150 % angestiegen ist.
Mit dem zunehmenden Anteil elektronischer Systeme im Auto wuchsen Ökonomie, Ökologie und Sicherheit. Ihr Anteil wird auch „weiter zunehmen, da die Anforderungen an Sicherheit und Umweltverträglichkeit sowie die Zahl der Komfortfunktionen weiter steigen“, sagte Dr.-Ing. Bernd Bohr, Geschäftsführer und Vorsitzender des Unternehmensbereiches Kraftfahrzeugtechnik der Robert Bosch GmbH, anlässlich eines Pressegesprächs in Stuttgart.
Der Elektronikanteil nimmt weiter zu. Deshalb ist die Automobilbranche ein guter Kunde bei den internationalen Halbleiterherstellern. Und sie kaufen nicht Masse, sondern Klasse. Ihr Stückzahlanteil an den Myriaden gelieferten Chips ist enorm: „Rund 8 % der weltweit gefertigten Halbleiter geht in die Autoindustrie“, ließ Dr. Rainer Kallenbach, Entwicklungsvorstand Bosch-Automobilelektronik, wissen. Auch, dass sein Unternehmen über 30 % der verbauten Chips im Werk Reutlingen und in Werken seiner Partner selbst herstellt. Die anderen „Halbleiter bezieht Bosch von Partnern“.
Noch heute führt jede neue elektronische Funktion im Kfz meist zu einem neuen Steuergerät. Abhängig von der Plattform, ob Klein- oder Luxusauto, „sind 20 bis 80 Steuergeräte in den Fahrzeugen zu finden und jedes Mal ist ihre Architektur Hersteller-spezifisch“, so Bohr. Da deren Daten untereinander ausgetauscht werden müssten, führe die wachsende Anzahl der Steuergeräte zu einer wachsenden Komplexität, die nur mit größtem Aufwand beherrschbar sei. Da schaffe die Systemvernetzung Freiräume. „Die Funktionsverteilung übernehmen ca. 20 Steuergeräte, davon werden etwa fünf als Hauptrechner jeweils die wichtigen Funktionsgruppen bündeln“, berichtete Bohr. Zu diesen Funktionsgruppen zählte er Antriebsstrang, Fahrzeugelektrik, Fahrwerkmanagement, Karosserie und Innenraum sowie der Bereich Multimedia/Telematik.
Damit die vielen Steuergeräte einzeln und in der Summe im Auto das Vorgegebene bewirken, werden sie miteinander verbunden. „Mit der Vernetzung der Elektronik schaffen wir die Voraussetzung für die sichere Funktion von Systemen, die Sicherheit, Sauberkeit und Sparsamkeit weiter steigern“, erklärte Bohr. Darüber hinaus bliebe nur so „die wachsende Komplexität des gesamten Systems Kraftfahrzeug beherrschbar“.
Bosch arbeitet bereits seit den 80er Jahren an der Vernetzung. Der von dem Kfz-Zulieferer entwickelte und 1991 erstmals eingesetzte „CAN-Bus“ hat sich mittlerweile weltweit als Standard durchgesetzt. Seit Anfang der 90er Jahre forscht Bosch an einer standardisierten Software-Architektur – dem „Cartronic“-Konzept. Das Ergebnis dieser Arbeiten fließt nun in die internationale Initiative Autosar (Automotive Open System Architecture) ein, die Zulieferer und Hersteller der Branche ins Leben gerufen haben.
Mit Autosar „wird die Entwicklung von Soft- und Hardware teilweise entkoppelt“, verdeutlichte Dr. Klaus-Peter Schnelle, Geschäftsführer der Bosch Engineering GmbH, der davon ausgeht, dass Ende 2006 der „Autosar-Standard“ stehe und damit 2008 das erste Auto auf den Markt käme. Die Standard-Software(-Module) werden Standard-Produkt mit den dann zu vereinbarenden Punkten: Nutzungsrechte, Gewährleistung, Haftung, Know-how-Schutz und Preisgestaltung, wie Einmalzahlung oder Stücklizenz.
Es wird aber im Entwicklungsprozess eines Fahrzeugs bzw. seiner Software zwischen dem Autohersteller und den Zulieferern bzw. Technologiespezialisten auch die neue Rolle des System-Integrators geben. Er gewährleistet die klare Definition von Schnittstellen, Verantwortung und Leistungen der beteiligten Unternehmen, festgeschrieben in einem Software-Lastenheft.
So wird die heutige Organisationspyramide mit dem Autohersteller an der Spitze zum Netzwerk der beteiligten Spezialisten einschließlich des Fahrzeugherstellers, bei dem der System-Integrator mittendrin für das Projektmanagement steht. Diese „Horizontalisierung der Systementwicklung werde zunehmend zur Trennung von Hardware, Anwendungssoftware, Basissoftware und Applikation führen“, erläuterte Schnelle.
Die neue Arbeitsweise schafft aber auch neue Anforderungen, denn der System-Integrator (es kann auch der Autohersteller selbst sein) muss einen hohen „Reifegrad“ attestiert bekommen, um im „Software-Dschungel“ Ordnung schaffen zu dürfen. Der Reifegrad wird in fünf „CMM Leveln“ gemessen. Bosch hat heute den Level drei, der für professionell definierte Prozesse steht.
Hinter der Integration nach diesem Fähigkeit-Reife-Model (Capability Maturity Model = CMM) steht das amerikanische Software Engineering Institute (SEI) der Carnegie Mellon University in Pittsburgh. SEI gibt vor, was zur Erlangung des Reifegrades vonnöten ist. Eines besonders: Manpower und damit Geld. Kallenbach, Chef der Bosch-Automobilelektronik, gab ein Beispiel: Wenn 30 Fachleute an einer Software-Entwicklung arbeiten, seien davon unter Umständen allein drei mit Prozessverbesserungen beschäftigt.
Neue Zeiten für die Geschäfts- und Zusammenarbeitsmodelle zwischen Zulieferer und Automobilhersteller. Einheitliche Schnittstellen, Software wie Hardware als Standardprodukte und Autohersteller-spezifische Software-Funktionen, die sich ohne Probleme in das Elektroniknetzwerk einpassen. Den Autofahrer wird es freuen, wenn damit Elektronikpannen der Vergangenheit angehören. WOP
www.sei.cmu.edu/cmmi

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