Automobilforschung und -entwicklung am Beispiel BMW

Auf der Suche nach dem Fahrzeug der Zukunft wissen.de Um die Suche nach neuen Lösungen und die Entwicklung und Umsetzung zum serienreifen Produkt möglichst effizient miteinander zu verknüpfen, entstand Mitte der 80er Jahre im Münchner Norden das zentrale technische „Gehirn“ der BMW Group, das heutige Forschungs- und Innovationszentrum (FIZ). Das FIZ fördert mit kurzen Wegen und räumlicher Nähe die Zusammenarbeit von über 8.500 Mitarbeitern unterschiedlichster Disziplinen. Ingenieure, Designer, Modellbauer, Computerspezialisten, Wissenschaftler, Produktionsspezialisten aber auch Einkäufer und Mitarbeiter von Lieferanten erarbeiten hier das Fahrzeug der Zukunft. Der Prozess: Von der ersten Idee bis zum fertigen ProduktDrei Fragen spielen im FIZ eine zentrale Rolle: Was will der Kunde? Wie schnell wird ein Fahrzeug entwickelt? Wie schnell wird es produziert und ausgeliefert? Während der „Kundenorientierte Vertriebs-und Produktionsprozess“ eine Antwort auf die letzte Frage gibt, hat die BMW Group zur Optimierung der Fahrzeugentwicklung den Produkt-Entstehungs-Prozess, kurz PEP, geschaffen. Damit wird der Prozess bezeichnet, nach dem jedes Produkt der Marken BMW und MINI von der ersten Idee bis zur vollen Serienproduktion entsteht. Der PEP unterscheidet sich von der früheren Art der Automobilentwicklung wie etwa ein Computer von einem Abakus: Statt nacheinander werden möglichst viele einzelne Aufgaben simultan erledigt und nach einem vielschichtigen, genau festgelegten Plan zum Endergebnis gebracht. Nicht isolierte Zuständigkeiten, sondern gemeinsames Projektmanagement bestimmt den Stil der Zusammenarbeit (Simultaneous Engineering). Genau wie die Computertechnologie unterliegt der PEP dabei einem ständigen Fortschritt: Was in der virtuellen Welt die 16, 32 oder 64 Bit-Technologie ist, das ist im PEP die parallele Entwicklung von immer mehr Funktionen und neuen Fahrzeuggenerationen in immer kürzeren Zeiträumen. Die Steuerung der einzelnen FahrzeugprojekteTechnisch ähnliche Fahrzeugkonzepte sind bei der BMW Group seit Mitte 2000 unter einheitlicher Verantwortung in sogenannten Produktlinien zusammengefasst. Jede Produktlinie deckt dabei ein bis zwei Fahrzeugsegmente ab (z.B. werden MINI und Varianten in einer Produktlinie entwickelt). Die Arbeit innerhalb der Produktlinien ist eng miteinander verknüpft, um gemeinsame Ressourcen zu nutzen und Produkteigenschaften zusammen zu entwickeln. Das spart einerseits Zeit und Kosten, andererseits ermöglicht es die schnelle und breite Einführung neuer Technologien. Das Rezept heißt: Gemeinsamkeiten nutzen bei gleichzeitig maximaler Differenzierung. Jeder Kunde wird wie bisher sein individuelles und eigenständiges Fahrzeug bekommen.Ausrichtung auf InnovationenDie Differenzierung vom Wettbewerb spielt in einem enger werdenden Wettbewerbsumfeld eine dominierende Rolle. Dabei kommt der Innovationskraft eine entscheidende Bedeutung zu. Die BMW Group hat ihre Entwicklungs- und Arbeitsstrukturen auf das Thema Innovationen ausgerichtet. So orientiert sich die gesamte Forschung und Vorentwicklung an sogenannten strategischen Innovationsfeldern. Das sind Themengebiete, in denen das Unternehmen eine Technologieführerschaft anstrebt. Interdisziplinär und ressortübergreifend besetzte Entscheiderkreise sorgen für eine optimale Betreuung der Innovationsthemen von der ersten Idee bis zur Umsetzung in zukünftigen Fahrzeugkonzepten. Allerdings ist nicht jede neue Idee im Automobilbau eine neue Innovation für die BMW Group: Unter einer Innovation versteht das Unternehmen ausschließlich Produkte oder Komponenten mit einem hohen zusätzlichen Nutzen für den Kunden. Symbolisch zeigt sich die Neuausrichtung der Forschung und Entwicklung auch an der Umbennenung des FIZ in „Forschungs- und Innovationszentrum“ (bis 2001 Forschungs- und Ingenieurszentrum).Elektrik und Elektronik treiben die InnovationenElektrik und Elektronik sind heute die wesentlichen Treiber für etwa 90 Prozent aller Innovationen der BMW Group. Dabei geht das Ziel der BMW Group weit über die Kombination von mechanischen Komponenten und elektronischen Steuerungen - der sogenannten Mechatronik - hinaus. Das Automobil der Zukunft wird vielmehr integraler Bestandteil in einem Netzwerk aus Informationen, Nachrichten, Transaktionen und Services werden. Informationen werden im Auto genauso wie an jedem anderen Ort verfügbar sein. Mobile shopping, mobile banking oder information on demand werden Standard. Aus der Elektronik-Revolution ergeben sich konkrete Möglichkeiten für zusätzliche Dienstleistungen und Geschäftsfelder. Denkbar ist so zum Beispiel eine Vermarktung von Software. Virtuelle Werkzeuge sind unverzichtbarUm Entwicklungszeiten und Kosten zu reduzieren, sind computergestützte Systeme zu einem unverzichtbaren Handwerkszeug im FIZ geworden. Heute gibt es bei der BMW Group kein Serienfahrzeug mehr, das nicht zuvor virtuell abgebildet, getestet und optimiert worden ist. Alle Teile eines Fahrzeugs liegen in digitaler Form vor und können blitzschnell virtuell zusammengefügt werden, weit bevor ein Produkt zum ersten Mal als Prototyp zur Jungfernfahrt auf der Teststrecke aufbricht.Mit Hilfe von bestimmten virtuellen Methoden können normalerweise unsichtbare physikalische Eigenschaften wie Schwingungen, Akustik oder auch Aerodynamik und Wärmeverhalten sichtbar gemacht werden. Diese „Wetterkarten“ sind Grundlage für eine Vielzahl weiterer Berechnungen und Untersuchungen, bevor die am virtuellen Modell berechneten Ergebnisse in Hardware - also an Komponenten oder dem ersten echten Prototyp - überprüft und weiter verfeinert werden.Wichtige Voraussetzung für dieses Vorgehen ist das vernetzte und gleichzeitige Vorliegen aller relevanten Informationen: In den Fahrzeugprojekten sind alle wichtigen Produkt-, Prozess- und Projektdaten für jeden Mitarbeiter jederzeit mit dem neuesten Stand über das Intranet abrufbar. Das simultane Arbeiten von Konstrukteuren, Designern, Einkäufern und Zulieferern an einem Projekt wurde dadurch stark vereinfacht und beschleunigt.Vernetzung der DenkfabrikenForschung und Entwicklung der weltweit tätigen BMW Group müssen auch vor Ort in den Absatzmärkten stattfinden, um die jeweiligen Trends und Kundenbedürfnisse unmittelbar zu erfassen. Dafür unterhält die BMW Group neben der BMW Technik GmbH in München zwei Technologie-Büros in Palo Alto/Kalifornien und in Tokio. Hinzu kommen in Kalifornien zwei weitere Standorte: das Designstudio DesignworksUSA und das BMW Engineering and Emissions Control Test Center. Vor allem das Palo Alto Tech Office hat die Aufgabe, neue Ideen aufzuspüren. Inmitten des legendären Silicon Valley arbeitet hier eine kleine Mannschaft - Informatiker, Logistiker, Diplom-Ingenieure verschiedener Fachrichtungen - daran, neueste Technologien möglichst frühzeitig ins Auto zu bekommen. Die BMW Entwickler profitieren dabei von den Elektronik- und Softwareunternehmen, die sich im Valley angesiedelt haben.Aber auch in Deutschland und Österreich leistet die BMW Group Pionierarbeit:Im Landshuter Innovations- und Technologie-Zentrum werden Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen und Leichtmetallen entwickelt und erprobt. Auf dem Gelände des größten Motorenwerks in Steyr/Österreich entwickelt die BMW Group alle Dieselmotoren.Bei der BMW Car IT in München arbeiten Informatiker losgelöst von betrieblichen Prozessen an Software-Lösungen für das Auto der Zukunft.Unmittelbar neben dem FIZ ist das Entwicklungszentrum von BMW Motorrad beheimatet. Innovationen wie das Integral ABS und das Sicherheitskonzept des BMW C1 sind hier geboren worden.FIZ und Formel 1 - eine gute KombinationDer Wissenstransfer zwischen Motorsport und Serieneinsatz war beim Formel 1-Wiedereinstieg im Jahr 2000 von Beginn an eine wichtige Bedingung. Deshalb entstand die BMW Formel 1-Motorenfabrik nur einen Steinwurf entfernt vom Forschungs- und Innovationszentrum.Das Know-how der FIZ-Ingenieure trägt maßgeblich dazu bei, dass das BMW WilliamsF1-Team vorne mitfährt. Ob Zylinderkopf, Kurbelgehäuse oder elektronische Steuerung - alle Kernteile des V10 Motors wurden in Eigenregie entwickelt. Die Produktion des Formel 1-Motors steht dem nicht nach: Die Gießerei für Kernteile des 850 PS-starken Triebwerks wurde im Werk Landshut Tür an Tür mit der Gießerei für Serienmotoren errichtet. Von dieser engen Kooperation profitieren letztendlich auch die Kunden: F1-Erkenntnisse erweitern das hauseigene Spezialwissen und fließen wieder in die Serie ein. Beispiele dafür gibt es genug. So wird das F1-Motormanagement vom selben Team entwickelt, das auch für die Elektronik der Modelle M3 und M5 verantwortlich ist.

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