"Elektronik in der Automobilentwicklung - eine Herausforderung"
Dr. Burkhard Göschel, Vorstand für Entwicklung und Einkauf der BMW Group
Festrede zur Eröffnung der ELECTRONICA 2002
München-Riem Messegelände
Es gilt das gesprochene Wort
Meine sehr geehrten Damen und Herren,
es freut mich, dass ich die Eröffnungsrede zur ELECTRONICA 2002 halten darf und
möchte Sie dazu herzlich willkommen heißen. Ich finde es besonders wichtig,
dass ein Schwerpunkt dieser Messe das Anwenderforum "Automotive Innovation"
ist. Zeigt das doch, wie eng der Schulterschluss zwischen der Elektronik- und
der Autoindustrie in der Zukunft sein wird.
Sie sollten auf das anschließende Dinner nicht zu lange warten müssen. Daher
möchte ich Sie mit einem Zitat von Casanova beruhigen, der zu seinen Damen zu
sagen pflegte:
"Ich möchte Sie nur für kurze Zeit in Anspruch nehmen!"
Auch die Menschen des 18. Jahrhunderts mussten schon ein gewisses
Zeitmanagement betreiben, um ihren Verpflichtungen nachzukommen. Und das,
obwohl sich die Welt noch im Zeitalter der Pferde und Kutschen befand. Reisen
waren beschwerlich und dauerten lange. Um beispielsweise von Venedig nach Paris
zu kommen, brauchte man zu Casanovas Zeiten viele Tage.
Erst mit dem 19. Jahrhundert wurde mit der Eisenbahn eine neue Ära von
Mobilität ins Leben gerufen.
Doch der wirkliche Durchbruch zur individuellen Mobilität kam mit der Erfindung
des Automobils zur Wende ins 20. Jahrhundert. Das Auto machte unabhängiger.
Kein fester Fahrplan und keine vorgeschriebenen Stopps beschränkten die
individuellen Bedürfnisse des Einzelnen.
Bis heute ist das eine der Triebfedern, warum Menschen das Auto anderen
Verkehrsmitteln vorziehen.
Erinnern wir uns an die ersten Fahrzeuge des letzten Jahrhunderts. Sie waren in
erster Linie von der Mechanik geprägt, hatte man doch damit die größten
Erfahrungen. Ich nenne nur die Beispiele Lenkung, Kraftstoffförderung und
Bremse. Mit der Ablösung der Karbidlampen durch die elektrischen Scheinwerfer
kam die Elektrizität ins Automobil. Weil man ihr mit Ausnahme des Anlassers
nicht allzu große Kräfte zutraute, kamen ergänzend hydraulische Systeme ins
Auto.
Nur die differenzierte und situationsgerechte Steuerung der Systeme blieb ein
Manko. Diese Aufgabe sollte der aufkommenden Elektronik zukommen.
Die 70er Jahre ermöglichten dann den breiten Einzug elektronischer Bausteine
ins Auto. Erhöhte Zuverlässigkeit und sinkende Preise beschleunigten diese
Entwicklung. Erstmals wurde die Benzineinspritzung elektronisch geregelt. Auch
das ABS, das heute fast zur Standardausrüstung in jedem Auto gehört, entstand
aus der Elektronikentwicklung der 80er Jahre.
In den 90er Jahren setzte sich dieser Trend fort. Das gilt auch für das neue
Jahrtausend. Mehr noch, er beschleunigt sich.
Die "Digitale Revolution" hat in der Fahrzeugentwicklung Einzug gehalten.
Die "Digitale Revolution" hat zur Jahrtausendwende in der Fahrzeugentwicklung
Einzug gehalten. 90 Prozent aller Innovationen in der Fahrzeugentwicklung sind
durch die Elektronik getrieben. Damit beträgt der Wertschöpfungsanteil der
Elektronik in Oberklasse-Fahrzeugen schon heute bis 40 Prozent. Und er wird
noch steigen.
Meine Damen und Herren,
Die automobile Zukunft wird von der Hardware zur Software geprägt sein,
gekoppelt mit neuen Möglichkeiten und Herausforderungen.
Die Frage lautet: "Wie bringe ich Funktionalitäten ins Auto, die von der
Consumer-Industrie geliefert und vom Kunden erwartet werden?"
Die BMW Group beobachtet sehr genau, was sich auf diesem Gebiet tut. Mögliche
Innovationen müssen erkannt und in unser Innovationsmanagement integriert
werden. Um am Puls der Zeit zu bleiben und keine neuen Trends zu verpassen,
setzt die BMW Group auf ein weltweites Technologie-Scouting.
Unsere Mitarbeiter sind in den wichtigsten Technologiezentren der Welt präsent
nämlich Europa, Japan und der Westküste der USA. Die hier gewonnenen
Erkenntnisse fließen in ein zentrales Intranetsystem und stehen allen
Mitarbeitern zur Verfügung um neue Ideen und vernetztes Denken zu fördern.
Damit über das Internet auch Innovationsthemen weltweit erkannt werden können,
hat die BMW Group das Internetportal VIA (=Virtual Innovation Agency) ins Leben
gerufen. Hier treten Firmen oder Hochschulen mit eigenen Innovationsprojekten
an uns heran, von denen sie glauben, dass sie für uns zielführend sein könnten.
Der Erfolg ist groß und in den ein-ein halb Jahren des Bestehens des Portals
wurden schon zahlreiche Vorschläge eingereicht von denen einige das Potenzial
besitzen in konkrete Projekte zu münden.
Wenn nun Innovationen aus dem Bereich der Elektronik ins Fahrzeug kommen
sollen, müssen Schnittstellen überwunden werden. Dabei helfen offene
Systemarchitekturen und standardisierte Schnittstellen. Da sie wie "unter Putz"
liegen und somit keine Markendifferenzierungen bieten, sollten sie mit
Wettbewerbern entstehen. Das "Plug-and-Play"-Konzept muss Wirklichkeit werden.
Meine Damen und Herren,
Bei I/T Infrastrukturen wächst durch die steigende Vernetzung auch deren
Komplexität.
Paradoxerweise werden in der I/T Industrie noch komplexere Systeme geschaffen
werden müssen, um die Anwendung von I/T einfacher zu machen.
Die Implementierung einer Innovation ins Auto gelingt nur durch die
erfolgreiche Einbettung in die vorhandene System-Infrastruktur. Hard- und
Software müssen das System-Management automatisch durchführen können.
Ein anschauliches Beispiel liefert autonomes Nervensystem. Es regelt
beispielsweise Herzschlag und Blutzuckergehalt, ohne dass wir das bewusst
wahrnehmen.
Wenn ansteigender Herzschlag nicht mit Blutdruck und Atmung korrespondiert, ist
das verheerend. Auch bei künftigen Computersystemen brauchen wir eine annähernd
autonome EDV. Sie soll sich selbst überwachen und auf unterschiedliche
Bedingungen einstellen können.
Im Ergebnis wird dann mehr Automation entstehen, als die Summe einzelner,
individuell gesteuerter Teile. Der Mensch im vernetzten Automobil gewinnt
dadurch zusehends an Mobilität.
Meine Damen und Herren,
um es auf den Punkt zu bringen. Unsere Entwicklungsprozesse und die unserer
Lieferanten müssen neu durchdacht werden. Die Parameter in der
Elektronikentwicklung ziehen als bestimmendes Moment in die Fahrzeugentwicklung
ein. Das kann durchaus bedeuten, dass Meilensteine in der Softwareentwicklung
nach hinten geschoben werden, um eine effiziente Qualitätsabsicherung zu
gewährleisten.
In der Hardware lässt sich der Qualitätsstand in ppm ausdrücken. Die
Softwarefehler dagegen sind binär. Entweder richtig oder falsch.
Daher gibt es auch hier in der Lieferantenwelt eine Herausforderung mehr,
nämlich die Beherrschung der Softwarequalität.
Salopp gefragt heißt das: "Wie sieht der Rütteltest für die Software aus?" Wir
sind dabei ihn zu spezifizieren, denn unser Qualitätsanspruch an die Software
ist nicht geringer als an die Hardware.
Wir sehen es daher in der BMW Group als unabdingbar an, dass wir uns in noch
stärkerem Maße I/T-Kompetenz aneignen.
Die Gründung der BMW Car IT Car Information Technology im Sommer 2002 war die
logische Antwort auf diese Herausforderung.
Hier ist ein kleines Team in der Arbeitswelt der I/T Branche tätig und nicht
innerhalb des Korsetts der betrieblichen Prozesse eines großen Konzerns.
Wir brauchen den kreativen Informatiker. Für uns als Automobilhersteller ist er
aber schwierig zu rekrutieren. Daher wäre es wünschenswert, dass in der
Ausbildung zum Informatiker Kontaktallergien zur Autoindustrie gar nicht erst
aufkommen. In der Autoindustrie liegen nämlich mit die größten
Zukunftspotenziale bei der Nutzung von Software.
Es wird zu den Kernkompetenzen eines Automobilherstellers gehören, dass er die
Entwicklung von Software versteht. Wer sie nicht erwirbt, wird auf Dauer nicht
erfolgreich sein können. Kernkompetenz heißt nicht alles selber zu entwickeln,
sondern vielmehr ein kompetenter Partner der Zulieferer zu sein.
Meine Damen und Herren,
die BMW Group sieht sich beim technologischen Wandel von der Hardware zur
Software in einer Vorreiterrolle.
Bereits seit 10 Jahren werden nicht nur mit Partnern wie Bosch und Siemens
zentrale Motorsteuergeräte entwickelt. Für unsere sportlichsten Varianten der
3er und 5er-Baureihen M3 und M5 sind sie im Haus entstanden, werden aber bei
Lieferanten gefertigt. Die Steuergeräte unserer Formel 1 Motoren fertigen wir
sogar im Haus, denn dieses know how wollen wir logischerweise für uns behalten.
In den Sicherheits-, Fahrwerks- und Kommunikationssystemen haben sich in den
letzten Jahren Quantensprünge getan. Sie können das in den neuesten
Generationen von Automobilen aller Hersteller beobachten.
Die BMW Group zeigt sich in ihren Produkten nicht als "Fast Follower", sondern
als Trendsetter. Zugegebenermaßen ist das die schwierigere Rolle.
Was fehlt ist der Erfahrungsschatz, den wir uns über viele
Entwicklungsgenerationen, beispielsweise in der Mechanik erworben haben.
Trotzdem haben wir mit unseren Anstrengungen schon viel erreicht und auch in
Serienprodukten realisiert.
Das Benchmark in der Elektrik- und Elektronikentwicklung setzt zur Zeit
zweifelsfrei unser 7er.
Wir haben ein wahres Feuerwerk von Innovationen realisiert. Und das alles, um
das Autofahren im Kundensinne angenehmer zu machen. Um die Herausforderung an
ein Fahrzeugprojekt dieses Kalibers zur Jahrtausendwende verständlich zu
machen, möchte ich Sie um einen kleinen Blick in die Vergangenheit bitten.
Versetzen Sie sich in die Automobilgenerationen der neunziger Jahre.
"Was war passiert?"
Eine Vielzahl von Informationen und neuen Funktionalitäten war über die Jahre
ins Auto gekommen. Die Folge waren immer mehr Schalter und zusätzliche Displays
im Cockpit. Das Risiko, vom Fahren abgelenkt zu werden, war größer geworden.
Wir haben uns bei der Entwicklung des neuen 7ers zu einem deutlichen Schritt
der Vereinfachung entschlossen.
Die Herausforderung war, das Schwierige einfach zu machen. Die Intelligenz, die
hinter Innovationen im Automobilbau steckt, sollte nicht be- sondern entlasten,
und das mit Hilfe der Elektronik.
Die BMW Forschung hat diese Herausforderung schon vor Jahren erkannt- und einer
Lösung zugeführt.
Wir haben sie iDrive genannt. Mit dem Start des neuen Siebeners 2001 hatte auch
dieses Konzept sein Debüt. Der Vielzahl von Funktionen steht eine drastische
Reduzierung und Neuorientierung der Bedienelemente gegenüber. Gesteuert wird
mit dem Controller, einem Knopf auf der Mittelkonsole, im Dialog mit dem
Control Display.
Mir ist es wichtig, an dieser Stelle zu erwähnen, dass die Kritik mancher
Medien am iDrive-Konzept nicht die Wirklichkeit trifft. Es ist leicht zu
bedienen, viel einfacher als so manches Handy.
Würde Casanova in der Gegenwart leben, wäre er begeistert, wie iDrive ihn
unterstützen könnte. Er könnte mehr Mobilität erfahren, sehr zu seiner Freude
und der seiner Zeitgenossinnen.
Übrigens kommt diese Idee in Wirklichkeit aus unserem Technology Office im
Silicon Valley, wo BMW mit einem technologischen Horchposten vertreten ist.
Die Philosophie, die hinter iDrive und Spracheingabe steht, ist nur ein
Bestandteil eines umfassenden Konzepts.
Wir nennen es ConnectedDrive, entstanden aus den Vokabeln Verbinden (to
connect) und Fahren (to drive). Dieses zukunftsorientierte Fahren ermöglicht
das Netzwerk von Fahrer, Fahrzeug und Umwelt im Verkehr. Es funktioniert wie
ein virtueller Kopilot, der wie eine Art siebter Sinn fürs Auto wirkt.
Der Autofahrer soll die Informationen, die er wünscht, so individuell und
ergonomisch wie möglich erhalten. Alle Informationen kommen aus drei Bereichen,
die als die drei Säulen des ConnectedDrive-Konzepts gelten.
Es sind die Telematik-Dienste, die Online-dienste und die
Fahrerasistenzsysteme.
Der Telematik ist eine Art Überblickswissen eigen. Um den Verkehrsfluss von
außen zu optimieren, sind vorausschauende Informationen erforderlich. BMW
Assist bekommt sie über Radio, Navigationssystem und Mobiltelefon ins Auto.
Die aktuellsten Daten kann natürlich ein im Verkehr befindliches Fahrzeug
liefern, wenn es als mobiler Sensor agiert.
Das Prinzip FCD (Floating Car Data) zieht Rückschlüsse auf den Verkehrszustand
aus Positions- und Geschwindigkeitsdaten.
Der nächste Schritt heißt XFCD (Extended Floating Car Data). Die anonyme
Messsonde Auto wird ein noch wichtigerer Datenlieferant. Das Abblend-, Fern-
und Nebellicht, wie auch Außenthermometer oder Scheibenwischer liefern Daten,
die, entsprechend ausgewertet, Rückschlüsse auf den Verkehrsfluss oder
Wetterlage erlauben.
Ergänzend zu den Telematik-Diensten konnten erstmals internetbasierte Dienste
über ein Internetportal ins Auto gebracht werden. BMW Online versorgt den
Fahrer mit exklusiven, maßgeschneiderten Informationen, wie zum Beispiel
Börsenkurse mit "Watchlists", Branchenauskunft oder ein Telefonbuch.
Regelmäßige Software-Updates erweitern das Angebot.
Die dritte Säule des ConnectedDrive-Konzepts sind die Fahrerassistenzsysteme.
Die komplexe Fahrzeugelektronik, verschmolzen mit mechanischen Systemen
ermöglicht vorausschauendes und intelligentes Fahren und lässt bisher ungeahnte
Funktionalitäten entstehen.
Das Adaptive Kurvenlicht(=Adaptive Headlights) ist ein aktuelles Beispiel
dafür.
Dieses mitdenkende Licht hat als besonderes Merkmal schwenkbare Scheinwerfer,
die intelligent angesteuert werden. Fahrdynamische Daten liefern beispielsweise
in Kurven Signale, die diesen Bereich optimal ausleuchten lassen.
Um vor gefährlichen Situationen zu warnen wird in Zukunft auch die
Bremslicht-Technik verbessert werden. Wir nennen diese Neuerung BFD (=Brake
Force Display).. Einfach ausgedrückt, mit steigender Gefahr vergrößern sich die
Leuchtfelder der Bremsleuchten.
Bereits verfügbar ist das ACC (=Automatic Cruise Control). Der elektronische
Assistent übernimmt das ständige Abbremsen und Anfahren im dichten Verkehr mit
automatisch geregeltem Sicherheitsabstand.
Meine Damen und Herren,
weitere Fahrerassistenzsysteme sind in der Entwicklung oder kurz vor dem
Serieneinsatz. Jedes einzelne wäre ohne Elektronik undenkbar.
Um den virtuellen Beifahrer ConnectedDrive zur vollen Leistungsfähigkeit zu
bringen, bedient man sich der Mechatronik, nämlich der Beherrschung der
"By-Wire"-Technologie. Damit sind Systeme gemeint, die regelbar zwischen Fahrer
und Fahrzeug eingreifen. Die elektromechanische Aktuatorik führt die
elektronischen Befehle problemlos aus. Dies haben neuere Generationen von
Airbus-Flugzeugen vielfach bewiesen.
"Shift-By-Wire", also die elektromechanische Getriebesteuerung ist im 7er
bereits Gegenwart.
Mit der erst kürzlich vorgestellten Aktivlenkung (=Active Steering) haben wir
einen großen Schritt zur Serienreife von Steer-by-Wire demonstriert. Und wir
werden sie in neuen Modellgenerationen anbieten. Variable Einschlagswinkel und,
ohne dass es der Fahrer merkt, automatisches Gegenlenken zur
Fahrzeugstabilisierung sind nur einige Highlights davon.
Das Bremsen mit "Brake-By-Wire" wird ohne Hydrauliksystem mit
Bremskraftverstärker funktionieren. So wird das Crash-Verhalten verbessert, da
das verletzende Eindringen der Pedale in den Fußraum verhindert wird. Noch
wichtiger aber sind die Potenziale zur Reduzierung des Bremsweges.
Meine Damen und Herren,
letztendlich steht hinter diesem geballten Einsatz von Elektronik eine Vision.
Sie heißt mit Hilfe von ConnectedDrive das Fahren ohne Stau zu realisieren.
ConnectedDrive wurde als flexibles Konzept kreiert, denn die Entwicklung ist
voller Dynamik und noch lange nicht abgeschlossen. Komponenten, die heute
verfügbar sind, liefern Daten, die, verknüpft mit künftigen Systemen neue
Funktionen entstehen lassen können.
Dieses Ziel werden wir nicht aus den Augen verlieren. Die Natur macht es uns
vor. In der Evolution entstehen durch ständige Weiterentwicklung immer neue
Fähigkeiten.
Besitzt der 7er einen Softwareanteil von siebzig Megabyte, so wird sein
Nachfolger ein Gigabyte haben. Diese Zahlen sollen nur einen kleinen Eindruck
wiedergeben, in welchen Riesensprüngen die Entwicklung hier verläuft.
Steigende Wertschöpfungsanteile der Elektronik im Fahrzeug ziehen natürlich
steigende Geschäftsvolumina in diesem Bereich nach sich.
Bei den weltweiten Telematik-Umsätzen bis 2010 spricht beispielweise Roland
Berger von knapp 50 Milliarden Euro pro Jahr. Insgesamt gehen im gleichen
Zeitraum Schätzungen von Elektronikumsätzen im gesamten Fahrzeugbau bis über
100 Milliarden Euro pro Jahr. Es erstaunt nicht, wenn man bedenkt, dass sich
der Umfang und die Komplexität heutiger Softwaresysteme alle 18 Monate
verdoppelt.
Meine Damen und Herren,
der Wunsch nach Mobilität wird auch das Leben im 21. Jahrhundert bestimmen. Die
Elektronik wird das entscheidende Medium sein um sie aufrecht zu erhalten. Sie
wird dem Menschen helfen in einer immer komplexeren Welt zurechtzukommen. Doch
der Computer darf nicht die Rolle des Dirigenten übernehmen.
Wie zu Zeiten Casanovas sollte die Freiheit der eigenen Entscheidung unbedingt
erhalten bleiben. Ein nicht minder berühmter Landsmann der Gegenwart hat es auf
den Punkt gebracht: "Lass den Computer für Dich arbeiten, aber werde nie Sklave
der technischen Systeme!"
Vielen Dank