Die Elektrifizierung führt zu starken Veränderungen im Automobilmarkt. Obwohl Audi, BMW und Volkswagen weiterhin zu den wichtigsten Akteuren gehören, treten immer mehr neue Unternehmen wie beispielsweise Tesla in den Vordergrund und beeinflussen die Art und Weise, wie wir Elektrofahrzeuge betrachten und nutzen.
Herausforderungen meistern
Alle Automobilhersteller stehen bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen vor neuen Herausforderungen. Der Sicherheit wird gleichzeitig aber ein hoher Stellenwert beigemessen, was sich auch in den verschiedenen Richtlinien und Normen widerspiegelt. Unter anderem muss zum Beispiel die Sicherheit von Lithium-Batterien stets gewährleistet werden und auch die Entsorgung dieser stellt eine neue Herausforderung dar.
Start-ups können Elektrofahrzeuge bereits nach 18 Monaten oder sogar früher auf den Markt bringen, während traditionelle Hersteller Gas geben müssen, um Schritt zu halten. Denn diese sehen sich neuen Anforderungen in den Bereichen Design, Umrüstung, Personal und Produktion gegenüber, sobald sie sich von der Herstellung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren auf die Herstellung von Elektrofahrzeugen konzentrieren. Bei der Elektrifizierung von Fahrzeugen spielen vor allem die Kosten eine entscheidende Rolle.
Die Kernfrage wäre hier, wie Kosten eingespart, Entwicklungszyklen beschleunigt und Produkte zuverlässiger gestaltet werden können, ohne der Konkurrenz hinterherzuhinken. Digitale Engineering ist für die Automobilhersteller von großer Bedeutung, um Elektrifizierungsstrategien zu verbessern und weiterzuentwickeln.
Verbesserung als Fortschritt
Durch die neuen Herausforderungen, denen die OMEs und die großen Zulieferer der Automobilindustrie in diesem neuen Umfeld gegenüberstehen werden, die Grenzen der Konstruktion und der Fähigkeiten ihrer Ingenieure teilweise überschritten. Denn vor allem die Verbesserung der Leistungsfähigkeit ändert sich durch die Elektrifizierung. Beispielsweise ist ein herkömmlicher Benzinmotor mit einem Wirkungsgrad von nur 40 Prozent nicht sehr effizient. Eine Verbesserung des Wirkungsgrads um bereits einen Zehntelprozentpunkt ist dementsprechend bereits ausreichend, um die Reichweite des Fahrzeugs deutlich zu erhöhen.
Ein ähnliches Ergebnis würde sich auch durch eine Erhöhung des Tankvolumens um eine Gallone erzielen lassen. Bei Elektrofahrzeugen weist die Batterie eine geringere Energiedichte pro Gewicht oder Volumen als der Kraftstoff auf. Im Vergleich zu flüssigen Kraftstoffen auf Erdölbasis speichern Batterien von Elektrofahrzeugen also weniger Energie und benötigen zusätzliche Komponenten, um mit den Reichweiten von Verbrennungsmotoren mitzuhalten. Um erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen die Grenzen des Designs von Elektrofahrzeugen erweitern und die Effizienz optimieren, da jeder Energieverlust zu einem Nachteil auf dem Markt führen kann.
Die Ingenieure müssen also ihre bisherige Herangehensweise ändern und anpassen. Um die Reichweite eines Elektrofahrzeugs zu erhöhen, kann man also nicht einfach die Batterie vergrößern. Auch andere Faktoren, wie das Fahrzeuggewicht und die Größe des Motors und der Elektronik, müssen berücksichtigt werden, um die zusätzliche Kühlung sicherzustellen. Deshalb versuchen Ingenieure alles, um die Grenzen ihrer Konstruktionen zu verschieben. Wenn der höchste Wirkungsgrad bei 98 Prozent liegt, wird versucht, etwas zu entwickeln, das 98,1 Prozent erreicht.
Simulationen helfen
Bei all diesen Anpassungen sind Simulationen der Schlüssel. Überall wo etwas nicht ganz sitzt, wird so lange visuell und virtuell justiert, Automation hinzugefügt und optimiert, bis diese 0,1 Prozent erreicht werden. Simulativ ermöglicht das einen deutlich schnelleren Lösungs-, Anpassungs- und Optimierungsprozess als Analog.
Es wird klar, wie Ingenieure effizienter arbeiten können und wie sie mit Hilfe der Simulation die Grenzen der Konstruktion erweitern können, um diese Herausforderungen zu meistern. Auch auf der organisatorischen Seite werden Grenzen überschritten, um den Ingenieuren zu mehr Leistung zu verhelfen. Die Automobilindustrie steht derzeit vor einer großen Herausforderung, denn auch andere Branchen und Standorte suchen nach Fachkräften. Überall herrscht Arbeitskräftemangel, besonders aber im Bereich der Elektrifizierung.
Wenn die Automobilhersteller nicht genügend Ingenieure einstellen können, sollten sie darüber nachdenken, wie sie ihre Ingenieure in die Lage versetzen können, effizienter und effektiver zu arbeiten. Simulationslösungen sind hier ein hervorragender Anhaltspunkt. Denn sie können mithilfe umfassender Einarbeitung, zügig erlernen, wie sie mit dem Simulationstool umgehen müssen und dann zügig innovative Lösungen zunächst simulieren und anschließend umsetzen können – was die Effizienz deutlich erhöht.
