Technologietrend Leichtbau und Modularisierung Flashcards
1
Q
Verschiedene Leichtbauarten
A
- werkstofflicher Leichtbau (konventionelle Materialien durch innovative, leichtere Werkstoffe ersetzen)
- konstruktiver Leichtbau (optimale Form des Bauteils finden)
- Fertigungsleichtbau (Einsatz neuer, effizienter Fertigungsverfahren)
- Konzeptleichtbau (Entwicklung innovativer, neuer Fahrzeugkonzepte, Systeme und Komponenten)
2
Q
Möglichkeiten der Gewichtsreduktion
A
- Anpassung Fahrwerk und Antriebsstrang
- Packageanpassungen Tankvolumen
- Leichtbaumaßnahmen
- Downsizing
3
Q
Anforderungen an den Fahrzeugbau
A
- Funktion
- Perfromance
- Betriebskosten
- Umweltökonomie
- Produktion
- Design
4
Q
Heutige Karosseriebauweisen
A
- selbsttragender Aufbau
- Space-Frame-Bauweise
- Monocoque
5
Q
Eigenschaften selbsttragender Aufbau (Karosserie)
A
- Einsatz bei Fahrzeugmodellen mit hoher Produktionsstückzahl
- Struktur, die das Antriebsaggregat und das Fahrwerk aufnimmt, bildet gemeinsame Einheit mit der Karosserie
- üblicher Werkstoff ist Stahl
- hohe Steifigkeit und Festigkeit durch das verschweißte Bodenblech und durch zur Versteifung eingebrachte Strukturelemente
6
Q
Vorteile selbsttragender Aufbau (Karosserie)
A
- Leichtbau
- hoher Automatisierungsgrad in der Fertigung
- Sicherheitszelle mit hoher Steifigkeit, Vorderwagen und Fahrzeugheck mit hoher Energieabsorption
7
Q
Nachteile selbsttragender Aufbau (Karosserie)
A
- hohe Investitionen für Press- und Umformwerkzeuge
- abnehmende Rentabilität bei steigender Variantenvielfalt
- eingeschränkte Änderungsmöglichkeiten bei der Modellpflege von Blechteilen
8
Q
Eigenschaften Space Frame (Karosserie)
A
- Fahrgastzelle aus Stangpressprofilen zusammengesetzt
- Profile werden z.B. aus Aluminium, hochfestem Stahl oder Magnesium hergestellt
- Boden in Längs- und Querrichtung mit stabiler Trägerstruktur
9
Q
Vorteile Space Frame (Karosserie)
A
- hohe Gewichtseinsparung
- Modulbauweise mit Sicherheitsfahrgastzelle mit großer Steifigkeit und Front- bzw. Heckpartie mit hoher Energieaufnahme
- hoher Automatisierungsgrad
- geringe Investitionskosten für Umformwerkzeuge
- ideale Recyclingvoraussetzungen
10
Q
Nachteile Space Frame (Karosserie)
A
- hohe Materialkosten
- abnehmende Rentabilität bei steigender Stückzahl
- Veränderungen bei Blechen der Außenhaut nur
eingeschränkt möglich - Einsatz modernster Umform- und Fertigungsverfahren mit zum Teil hohen Kosten
11
Q
Eigenschaften Monocoque (Karosserie)
A
- in einschaliger Bauweise gefertigte, tragende Struktur
- die weitestgehend geschlossene Außenhaut nimmt den Großteil der angreifenden Kräfte auf
12
Q
Vorteile Monocoque (Karosserie)
A
- extrem geringes Gewicht
- hohe Verwendungssteifigkeit
- hoher funktionaler Integrationsgrad
- hohe Sicherheit für die Fahrzeuginsassen
13
Q
Nachteile Monocoque (Karosserie)
A
- sehr aufwändige Fertigung
- technische und wirtschaftliche Risiken verhindern Großserieneinsatz
- sehr begrenzte Reparatureignung
14
Q
Kernherausforderungen der Positionierung von Fahrzeugsegmenten (nenne 3)
A
- mehr Sicherheit und Komfort bei niedrigerem Gewicht
- höhere Fahrleistungen bei niedrigerem Kraftstoffverbrauch und weniger Emissionen
- mehr Innovationen bei höherer Zuverlässigkeit
- mehr Hochwertigkeit und Attraktivität bei geringerem Preis
- größerer Innenraum bei kompakteren Außenabmessungen
- individuelle und spezifische Fahrzeuge bei wirtschaftlicher Produktion
15
Q
Möglichkeiten der Markendifferenzierung
A
- Produktdifferenzierung
- Regionaldifferenzierung
- Preisdifferenzierung
- Absatzorganisation
16
Q
Wesentliche Veränderungstreiber für die zukünftige Karosserieentwicklung
A
- steigende Material- und Energiepreise
- verschärfte Sicherheitsvorschriften
- Recyclingvorschriften
- strengere Emissionsvorschriften/ Verbrauchsreduzierung
17
Q
Allgemeine Potenziale der Plattform- und Baukastenstrategie (nenne 3) - Nutzen der Modularisierung
A
- Kosten- und Aufwandsreduzierung durch Nutzung weltweiter Ressourcen
- bessere Anlagenausnutzung
- Reduzierung der Teilevielfalt
- Nutzung von Skaleneffekten
- Erhöhung der Flexibilität zwischen den Werken
- höhere Anlaufsicherheit durch Erfahrungsnutzung
- Verringerung der Komplexität
- geringer Entwicklungsaufwand
18
Q
Vorteile Modularisierung - OEM (nenne 3)
A
- geringeres Investitionsvolumen
- weniger Qualitätskontrollen am Warenein- und ausgang
- durch mehr Know-how beim Zulieferer sind mehr Modulvariationen möglich
- Montagekomplexität nimmt ab
- geringere “Transaktionskosten”
- Verkürzung der Montage- und Lieferzeiten
- weniger Lagerhaltung
19
Q
Nachteile Modularisierung - OEM
A
- Abgabe von Know-how
- mögliche Abhängigkeit von Zulieferer bei Single Sourcing
20
Q
Vorteile Modularisierung - Zulieferer
A
- zusätzliche Wertschöpfung
- langfristige Lieferbeziehungen mit hoher Planungssicherheit
- Aufbau von eigenem Know-how durch selbstständige Entwicklung von Modulen
21
Q
Nachteile Modularisierung - Zulieferer
A
- Auslastungsrisiko kann steigen
- enge Bindung kann zu Abhängigkeiten führen
22
Q
Handlungsoptionen zur Zulieferintegration in die Modulproduktion
A
- eigenständige Entwicklung der OEM und anfänglich Produktion “in House”, danach Vergabe an einen Zulieferer
- die Vergabe von nichtmodularen Teilen an einen Zulieferer vor dem Übergang zu modalerem Design
- simultane Einführung von modularem Design und Outsourcing
23
Q
Herausforderungen für OEM durch Modular Sourcing
A
- Auswahl geeigneter Lieferanten
- Gestaltung der Lieferantenbeziehungen
- stetige Beurteilung der Lieferantenleistung
- Integration der Lieferanten ist kostspielig und zeitaufwändig
- Lieferantenanzahl muss reduziert werden
24
Q
Handlungsempfehlungen OEM
A
- Potenzial zum Verzicht auf Presswerke bei Neuinvestitionen - Fokussierung auf markenprägende Elemente
- konsequente Modularisierung der Karosseriestruktur
- Prüfung einer Ausgründung von bestehenden Fertigungskapazitäten wie Presswerk, Rohbau und Lackierung
25
Q
Handlungsempfehlungen Zulieferer
A
- Erweiterung des Leistungsträger- und Kompetenzprofils zu einem “Full-Service-Anbieter”
- Aufbau von Modularisierung-Know-how für Fahrzeugarchitektur und Fertigungsanlagen; Unterstützung der OEM in der Entwicklung
- Auf- und Ausbau eines klaren differenzierenden Kompetenzprofils für bestimmte Werkstoffe oder Fügetechnologien
- Übernahme von Fertigungsumfängen vom OEM
26
Q
Ziele des Leichtbaus
A
- Entwicklung der FAhrzeugmasse je Modell
- Verbesserung der Fahrdynamik
- Reduzierung von Co2 Emissionen und Verbrauch
27
Q
Strategien in der Konstruktion
A
- Gleichteilestrategie (identische Teile in unterschiedlichen Fahrzeugen)
- Baukastenstrategie (grundlegend ähnliche Bauteil in unterschiedlichen Fahrzeugen)
- Plattformstrategie (Bauteilgruppen, die einheitlich in unterschiedlichen Fahrzeugen eingesetzt werden)
