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Auf die Verbindung kommt es an

Kundenspezifisches Bordnetz-Engineering

Das Forschungs- und Entwicklungszentrum der Porsche AG in Weissach verwaltet über 3.500 globale Patente, jedes Jahr kommen weitere 100 dazu. Seit 1972 sitzt die 'Denkfabrik' von Porsche in Weissach, mit 4.000 Mitarbeitern und allen Entwicklungsbereichen, Werkstätten, Prüfständen, Laboratorien, Messzentren, Windkanal- und Crash-Anlagen. Hier werden auch die Bordnetze der Fahrzeuge entwickelt. Das dabei verwendete Engineering-System will das Unternehmen sukzessive zur Branchenlösung ausbauen.

Bild: Porsche AG

Das Beherrschen und Entwickeln von Bordnetzen für Automobile ist höchst anspruchsvoll, da Fahrzeuge im letzten Jahrzehnt um ein Vielfaches komplexer geworden sind: Elektronik vom beheizten Rückspiegel über Infotainment bis zu ESP. „Doch kein elektrisches Bauteil funktioniert ohne das Bisschen verbindendes Kupfer“, sagt Uli Loser, IS-Projektleiter im Bereich Informationssysteme für den Produktentstehungsprozess bei der Porsche AG (PAG) in Weissach. Zwar würden Bussysteme die Kabeldicke entlasten, doch seien damit auch die Anforderungen an die Planungswerkzeuge nochmal gewachsen, erläutert der IS-Experte. Immerhin sind zwei bis drei Kilometer Kabelstrang mit bis zu 2.000 Einzelleitungen heute die Regel.

Um diese existenziellen Verbindungen – das ‚Nervensystem eines Fahrzeugs‘, wie Loser es nennt – optimal, also möglichst materialsparend planen zu können, hatte sich Porsche vor Beginn einer neuen Fahrzeug-Generation nach einem neuen Software-System umgesehen. Nach gründlicher Marktprüfung wurde das Unternehmen bei dem Software-Anbieter Aucotec fündig. „Mit entscheidend bei der Wahl des E-CAE-Werkzeugs war die Frage, ob sich alle unsere Ausstattungsvarianten auch wirklich abbilden lassen“, sagt Bernhard Metzenbauer, Fachreferent im Bereich Elektrik/Elektronik/Hardware Integration in Weissach. „Denn bei der Prozessgestaltung verhalten wir uns analog zum elektrischen Strom: Wir nehmen immer den Weg des geringsten Widerstandes. Wir wollten ein Tool, das offen ist für die Anforderungen der Zukunft und das als Branchenlösung geeignet ist“, erläutert der Bordnetz-Fachmann.

Herausforderung Individualität

Der bei Porsche übliche kundenspezifische Kabelstrang (KSK) bedeutet, dass nur so viel Kupfer verbaut wird, wie der Kunde wirklich bestellt hat. „So gut wie kein Bordnetz ist wie das andere, und das im Serienbau, das ist unsere tägliche Herausforderung“, erzählt Metzenbauer. Hierfür kommt nun die Software Engineering Base (EB) von Aucotec zum Einsatz. Die Lösung kann nach Angaben von Metzenbauer Kabelstränge sowie die hinter den Verbindungen steckende Intelligenz vom ‚150-Prozent‘-Fahrzeug bis zur stark ‚abgespeckten‘ Version immer wie gewünscht abbilden. Besonders wichtig ist diese ‚As-built‘-Darstellung für den Service: Die Daten werden eins zu eins an den Porsche-Kundendienst weitergegeben, ohne umständliche Aufbereitung und passend zu jedem einzelnen Fahrzeug. Das verkürzt die Fehlersuche in den Werkstätten erheblich. „Wir wollen nicht nur konstruieren, sondern auch den Service gleich mit den wichtigen Infos versorgen“, sagt Loser. Das senke die Kosten immens, obwohl man die Anforderungen des Services mit berücksichtigen müsse. „Das ist uns aber immer gut gelungen.“

Trotz Serienfertigung können sich die Bordnetze bei Porsche von Fahrzeug zu Fahrzeug unterscheiden, da das Unternehmen den Kabelstrang kundenspezifisch auslegt.
Bild: Porsche AG

Komplette Bordnetzsicht

„Der Anfang war nicht einfach, wir haben viele Gespräche geführt, aber unser Vorteil hier bei Porsche sind die kurzen Wege und das gute Miteinander der verschiedenen Fachleute“, erklärt Loser. „Unsere jetzigen Erfahrungen zeigen auf jeden Fall eindeutig, dass unsere Entscheidung genau richtig war.“ Mit der neuen Software-Lösung konstruieren in Weissach nun alle Beteiligten auf nur einer Datenbank. Diese Arbeitsweise ist Grundlage für diverse Optimierungen in allen Baureihen. Denn bei den hohen Stückzahlen im Serienbau vervielfacht sich jedes Gramm Kupfer enorm, das pro Kabelstrang durch disziplinübergreifendes Planen sparbar ist. „Früher haben wir in Schaltplänen gedacht, EB bietet uns jetzt aber die komplette Bordnetzsicht zu jeder Zeit, das ist ein großer Vorteil. Der Bauteile-Verantwortliche hat damit die optimale Übersicht, auch über alle zu den Steuergeräten gehörigen Informationen“, sagt Metzenbauer.

Bis zu drei Kilometer Kabelstrang mit 2.000 Einzelleitungen werden heute bei der Fertigung eines einzigen Autos verbaut. Entsprechend anspruchsvoll ist das Beherrschen und Entwickeln von Bordnetzen.
Bild: Porsche AG

Niedrige Einarbeitungszeit

Auch die schnelle Einarbeitungszeit hat die Nutzer bei Porsche beeindruckt. „Es ist anders, aber es ist schnell zu lernen“, war die einhellige Meinung der Anwender, wie Metzenbauer berichtet. Zunächst arbeiteten nur neue Mitarbeiter mit dem neuen Entwicklungswerkzeug. Doch längst sind auch die Skeptiker überzeugt, die ihre Arbeitsweise für den Einsatz der Software-Lösung umstellen mussten. Und noch etwas ist den Porsche-Entwicklern wichtig: „Wir vertrauen auf Spezialisten, wo die Chemie stimmt“, sagt Metzenbauer. Das habe mit dem Software-Anbieter sehr gut gepasst, auch wegen dessen fachlicher Kompetenz und der über 25-jährigen Erfahrung.

Auf dem Weg zur Branchenlösung

Von Anfang an hatte Porsche die Idee, mit dem neuen Konzept eine Branchenlösung zu initiieren. „Bordnetze sind kein Kaufkriterium, außerdem arbeiten alle Autobauer ohnehin sehr ähnlich“, erklärt Uli Loser. „EB war noch nicht so eingefahren, es ist so offen ausgelegt, dass es sich als Branchenlösung bestens eignet“, erklärt der Application Manager. Sein Fazit: „Jetzt, wo wir live an dem System arbeiten, merken wir, dass EB noch einiges mehr an Möglichkeiten mitbringt. Die werden wir nun Zug um Zug ausschöpfen und zusammen mit Aucotec weiter ausbauen.“

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