Das Auto der Zukunft bringt auch neue Geschäftsfelder für Gießereien mit sich

GIESSEREI PRAXIS 2020/1-2
Allgemein
Die Automobilbranche bewegt sich, das lässt sich besonders auch bei Volkswagen ablesen. Ralph Sundermaier, Leiter der Abteilung Methodenentwicklung CAE (Computer Aided Engineering) spricht im Interview über die Zukunft der Automobilbranche und gibt spannende Tipps, wo Gießereien neue Geschäftsfelder finden könnten.

GIESSEREI PRAXIS: Sie sind Leiter der Abteilung Methodenentwicklung CAE (Computer Aided Engineering) bei VW. Was genau machen Sie in dieser Position und wofür wird Computer Aided Engineering bei VW genutzt? 
Ralph Sundermaier: Computer Aided Engineering heißt, dass wir am Rechner Dinge testen, die man früher erst mit gebauten Modellen in physischen Tests herausbekommen hätte. Das sind beispielsweise Crashtests, um die Sicherheit einer Fahrgastzelle darzustellen. Wenn man diese zunächst im Rechner als Modell aufbaut, kann man viele Erkenntnisse sehr viel früher und kostengünstiger gewinnen. Meine Mannschaft und ich bereiten die Methoden, sprich die Rechenprogramme für diese Aufgaben, so auf, dass die operativ tätigen Mitarbeiter damit glaubwürdige Ergebnisse erreichen können. Der Auftrag einer Methodenentwicklung ist sehr weit gefasst, weil wir zu allen physikalischen Themen aller Bereiche Rede und Antwort stehen müssen und seit Neuerem auch zu Eigenschaften, die auf Codes aus Steuergeräten basieren. Der Notbremsassistent beispielsweise hat ja keine physische Komponente, außer einer Bremsanlage, die durch ein Programm gesteuert wird. 

In welchem Zusammenhang berührt das Thema Elektromobilität Ihre Aufgabe? 
Wir brauchen beispielsweise eine glaubwürdige Abbildung der Batterie im Computer, um nachzuvollziehen, wie sich die Batterie etwa bei Unfällen verhält. Auch brauchen wir eine glaubwürdige Abbildung der Belastung, um beurteilen zu können, wie die Lebensdauer und die technische Leistungsfähigkeit der Batterie aussehen. In all diesen Bereichen hilft das Computer Aided Engineering.  

Die Automobilbranche ist in Bewegung, wir leben in einer spannenden Zeit. Inwiefern wird die Elektromobilität die Automobilproduktion verändern? Worauf müssen sich Zulieferer wie die Gießereien einstellen?
Der Systemwechsel hin zum batterieelektrischen E-Auto wird kommen, daran gibt es aus unserer Sicht keinen Zweifel. Und sowohl wir als Hersteller als auch die Zulieferer müssen sich auf diesen Wandel einstellen. Natürlich sind das große Herausforderungen. Teilweise müssen alte Umfänge abgegeben und dafür neue Kompetenzen aufgebaut werden. Die gute Nachricht ist: Dieser Wandel kommt nicht über Nacht, sondern geht Schritt für Schritt über die nächsten zwei Jahrzehnte.  

Vielleicht haben Sie auch einen Tipp für Gießereien, wie sie sich für die Zukunft fit machen können?
Ich bin kein Gießerei-Experte. Was ich aber aus meinem Fachgebiet weiß: Auch Gießereien simulieren heute schon Gießprozesse am Computer, einfach weil es eine sehr teure Angelegenheit ist, ein Werkzeug herzustellen, das dann nicht funktioniert. Damit haben Gießereien Simulationswissen, das sich vielseitig einsetzen lässt. In der Frühphase durch virtuelle Techniken die Gestaltung eines Produktes zu unterstützen − das ist ein sehr wertvolles Wissen.  

Eine Orientierung in Richtung Digitalisierung also?
Natürlich. Auch die Gießereien sind zunehmend in den digitalen Entwicklungsprozess zukünftiger Fahrzeuge involviert. Wenn wir im Entwicklungsprozess ein Gussteil planen, dann ist es aus unserer Sicht hochgradig sinnvoll, das frühzeitig digital zu testen. Gerade in einer frühen Phase der Entwicklung eines Automobils könnte das sehr hilfreich sein. Und das Wissen, wie man gießt, das liegt ja vor allem in der Gießerei. Wir rechnen in diesem Bereich daher für die Zukunft mit einer noch engeren Zusammenarbeit – und damit es funktioniert, muss es digital sein. 

Das ist ja ein interessanter Hinweis für die Gießereien…
Mit digitalen Mitteln Werkzeuge intelligent vorausplanen: Hier können die Gießereien überlegen, in wie weit sie ihr Wissen einbringen können. 

Auf dem ESI-Forum in Berlin sagten Sie auch, dass künftig alle Ingenieure in der Automobilindustrie Computersimulationen nutzen werden. Warum ist das so? Was bedeutet das für die Branche? 
Die Digitalisierung wird in allen Bereichen rasant voranschreiten. Computersimulationen bieten große Vorteile: Sie ermöglichen zum Beispiel das Ausprobieren und Rumspielen, wie etwas werden könnte. Mit physischen Modellen ist man da viel limitierter. Es ist zudem sehr preiswert, weil ich sehr früh entscheiden kann, wie ich das Produkt gestalten möchte. Und wenn ich früh den richtigen Weg einschlage, dann habe ich einen relativ stringenten und von wenigen Störungen betroffenen Weg zum Produkt. Alles, was ich in  der frühen Phase klären und regeln kann, mindert die Entwicklungskosten eines Projektes. Deshalb ist die digitale Simulation so wichtig. 

Welche besonderen Herausforderungen bringt die Software-Entwicklung für ein Fahrzeug mit sich?
Mein Job ist, Neu-Entwicklungen in einer frühen Phase virtuell zu testen. Und da verhalten sich Bauteile, die über eine Software gesteuert werden, wie zum Beispiel der Notbremsassistent, anders als rein physische Bauteile, da sie über funktionale Eigenschaften verfügen und damit komplexer sind. In der Software-Entwicklung ist die Abstimmung deshalb ein wichtiger Punkt. Die Frage ist, wer wann welche Funktionen realisiert und wie man die einzelnen Codes integriert, damit am Ende die Funktionsweise der einzelnen Software-Komponenten gewährleistet ist. Hier können wir mit unseren Simulationen in einer frühen Entwicklungsphase helfen.  

Auf dem ESI-Forum in Berlin sprachen Sie von einem kompletten Paradigmenwechsel in der Arbeitsweise bei VW: vom Denken eines klassischen Maschinenbauers zum agilen Arbeiten. Wie sieht das Denken des klassischen Maschinenbauers konkret aus. Können Sie das auch anhand eines Beispiels erläutern?
Ich kann beschreiben, wie es in meinem Bereich aussieht. Volkswagen baut seit rund 75 Jahren Fahrzeuge. Und jedes Fahrzeug besteht aus metallischen und elektronischen Komponenten, die in ihrer Summe die Qualität und die Fahrzeugeigenschaften mitbestimmen. Der Produktentwicklungsprozess PEP beschreibt genau, was in welchen Schritten gemacht werden muss und wieviel Zeit die Entwicklung benötigt. Mit dem Bedeutungsgewinn der Software verändert sich dieser Prozess nun seit einiger Zeit.  

Sie kommen mit dem klassischen Denken nicht mehr weiter…
So ist es. Wenn wir zum Beispiel einen Fahrassistenten entwickeln, dann wissen wir, wir brauchen einige Komponenten, Sensoren zum Beispiel. Das Auto muss definitiv seine Umgebung erkennen. Solche Sachen kann man entwickeln. Doch anders als beim PEP geben wir hier zunächst einmal nur das Entwicklungsziel vor und haben noch keinen eingeübten Zeitplan und Horizont, was wir an Aufwand hineinstecken müssen, damit es funktioniert.  

Agiles Arbeiten bedeutet ja auch, beweglich zu sein. Wie könnte das in diesem Beispiel aussehen? 
Das heißt vor allem, dass man das Entwicklungsziel nicht als Lastenheft in einem Stück vergibt, sondern dass man das Projekt in viele kleine Scheiben schneidet. Jede kleine Scheibe in sich wird erst einmal fertig gemacht und dann wird in einer Testumgebung ausprobiert, was funktioniert und was nicht. Daraus werden dann die nächsten Aufgaben abgeleitet. Damit ist der Weg in viele kleine Treppenstufen zergliedert und ich erkenne viel früher − und das ist das eigentliche Ziel dahinter − wenn ich vom Weg abkomme. Anders gesagt: Anstatt das falsche Bauteil bis zur Perfektion zu entwickeln und damit viel, viel Geld auszugeben, will man Fehler früh erkennen.  

Jetzt arbeiten Sie mit vielen Mitarbeitern zusammen, die das klassische Denken des Maschinenbauers gewohnt sind. 
Welche konkreten Herausforderungen gibt es für diese jetzt? 

Wir verwenden viel Zeit darauf, die Programme  und Anwendungen einfacher zu machen, damit sie von möglichst vielen Entwicklern genutzt werden können. Und dann muss man die agilen Prozesse kennen. Da gibt es Rituale und Prozesse, die beschreiben, wie diese Arbeit abläuft. Die kann man aber lernen. Das Hauptthema ist eher, dass die ganze Firma sich darauf einlassen muss und dass man Projekte ganz anders planen und strukturieren muss. Für die Mitarbeiter heißt agil zu arbeiten, öfter und viel schneller und in anderen Formen zu kommunizieren.  

Wie läuft diese Umstellung ab, werden Schulungen gemacht? Oder passiert das während des Arbeitsprozesses?
In meinem Bereich bieten wir Mitarbeitern aktiv an, sich in Richtung Computer Aided Engineering weiterbilden zu lassen. Dazu gibt es Programme, die den Prozess stützen und stärken. Natürlich geht das auch on-the-job, wenn Mitarbeiter da sind, die schon Vorkenntnisse mitbringen.  

Ich möchte gern mit Ihnen noch einen Ausblick in die Zukunft von VW werfen: Was glauben Sie, wenn im Unternehmen alles nach Plan läuft, wie wird die Arbeitsweise bei VW in zehn Jahren aussehen? 
Ich glaube, dass es für viele Mitarbeiter ein stärkeres Angebot für mobiles Arbeiten geben wird. Es wird weniger darauf ankommen, dass man im Unternehmen an einem festgelegten Platz sitzt, als dass man sich mit dem Unternehmen verbinden kann und seine Arbeit relativ variabel gestaltet. Es wird Fixpunkte geben, wo man sich für Auge-in-Auge-Besprechungen mit seinem Team trifft. Darüber hinaus werden wir viel stärker digitale Komponenten in unserer Arbeit haben, für Berechnungsprozesse oder auch Kommunikationsmedien. Das wird unser Leben noch einmal deutlich verändern. Im Privatleben machen wir es schon freiwillig und vieles davon wird im Berufsleben seinen Eingang finden.