Mobilität und digitale Transformation

Table of Contents

1. Frontmatter

2. Kapitel 1. Mobilität und digitale Transformation - Technische und betriebswirtschaftliche Aspekte - Einordnung

   Heike Proff, Thomas Martin Fojcik

   Zusammenfassung

   Der vorliegende Band zu den technischen und betriebswirtschaftlichen Aspekten von Mobilität und digitaler Transformation auf dem 9. Wissenschaftsforum Mobilität in Duisburg ist der siebte Tagungsband. Er greift eine der sehr unterschiedlichen, vielfach radikalen und diskontinuierlichen Veränderungen im Umfeld der Mobilität auf, die schon seit dem 3. Wissenschaftsforum 2011 angesprochen werden und knüpft insbesondere an den Diskussionen über die individuelle, integrierte und vernetzte Mobilität auf dem 8. Wissenschaftsforum Mobilität 2016 an.

3. Automotive Management

   1. Frontmatter

   2. Kapitel 2. Ansatzpunkte der Digitalisierung im Management

      Heike Proff, Thomas Martin Fojcik

      Zusammenfassung

      Digitalisierung bezeichnet die Nutzung großer Datenmengen, die zu einer umfassenden Vernetzung aller Bereiche der Wirtschaft und Gesellschaft führen wird (BMWi, 2015 und ähnlich Köhler/Wollschläger, 2014: 79). Sie umfasst die Erhebung von analogen Informationen („Big Data“ in einem engen Sinne; z.B. O´Leary, 2013), ihre Speicherung in einem digitaltechnischen System (lokale Speicherung oder „Cloud Computing“ durch die Weiterentwickelung des Internets; z.B. Hashem et al., 2015: 101), die Analyse und Interpretation sowie den Transfer in andere Systeme („Internet der Dinge“ bzw. „Internet of Things“; z.B. Ashton, 2009).

   3. Kapitel 3. Herausforderungen auf dem Weg zur Digitalisierten Supply Chain in der Automobil- und Zulieferindstrie

      J. Sandau

      Zusammenfassung

      Was bedeutet die (zunehmend auch kostentechnische) Verfügbarkeit neuer Technologien (wie z.B. 3D-Druck, Smart Robotics und Advanced Analytics) rund um die Digitalisierung der Wertschöpfungskette für die Automobilindustrie? Die steht – gerade in einem Hochlohnland wie Deutschland – traditionell unter einen erheblichen Kosten- und Innovationsdruck. So hat die Automobilbranche gezwungenermaßen bereits in der Vergangenheit schon oftmals eine Vorreiterrolle übernehmen müssen, wenn es um die Erhöhung ihrer Wettbewerbsfähigkeit geht. Das wohl bekannteste Beispiel ist Taiichi Ohno, der mit dem Toyota Produktionssystem vor mehr 60 Jahren als Pionier entscheidende Wettbewerbsvorteile geschaffen und letztendlich eine ganze Industrie revolutioniert hat.

   4. Kapitel 4. Innovationsnetzwerke zur Entwicklung von Antriebstechnologien

      P. Borgstedt, B. Neyer, G. Schewe, F. Zengerle

      Zusammenfassung

      Im Werbespot für das im Jahr 2015 auf den Markt gebrachte Wasserstoffauto Toyota Mirai kontert Toyota Kritik an der Brennstoffzellentechnologie [38], [41]. Trotz wiederholter Bekenntnisse zum Brennstoffzellenantrieb [34], [35] hält sich der Konzern aber alle Optionen offen und kann sich „batteriebetriebene Elektroautos für die Kurzstrecke, Wasserstoffautos für die Langstrecke“ (Frahm (2015), S. 2) vorstellen. Daimler hält es inzwischen für wahrscheinlicher, dass sich batteriebetriebene Elektroautos als dominantes Design auf dem Markt durchsetzen, nutzt jedoch seine 20-jährige Erfahrung mit dem Brennstoffzellenantrieb und verkündet für 2017 die Markteinführung des Mercedes GLC als Brennstoffzellen-Plug-in-Hybrid [17], [33].

   5. Kapitel 5. Urban Interior for E-Car Sharing in a Digital World

      K. Mehnert, P. Kutz

      Zusammenfassung

      Seit 2008 leben weltweit erstmals mehr Menschen in Städten als auf dem Land (Quelle: United Nations, New York, 2008) und die Anzahl an Stadtbewohnern wird bis zum Jahr 2050 noch weiter ansteigen. Um den heute bereits deutlich sichtbaren Problemen der zu hohen Verkehrsdichte, den fehlenden Parkplatzmöglichkeiten und der Luftverschmutzung entgegenzuwirken, ist eine effizientere Nutzung der Räume notwendig. Das Auto ist das aktuell am häufigsten benutzte Verkehrsmittel in der Stadt und wird durchschnittlich von rund 30% der Stadtbewohner benutzt (Quelle: Mobilität in Städten – SrV 2013 in Berlin).

   6. Kapitel 6. Von Pipeline-Business zur Multisided Plattform

      J. Wehinger, S. Höflich

      Zusammenfassung

      Induziert durch die digitale Transformation vollzieht sich mehr als nur ein technologischer Wandel. Unternehmen und ganze Branchen verändern sich stark und über viele Jahre erfolgreiche Geschäftsmodelle haben von heute auf morgen ausgedient. Start-ups erobern mit innovativen Ideen in kurzer Zeit den Markt.

   7. Kapitel 7. Mehrfach Transformation in der automobilen Mobilität - Disruption für das Management

      M. A. Teichert, B. Sikora

      Zusammenfassung

      Die heutige Mobilität wird sich in Zukunft grundlegend transformieren und zu einem neuen Paradigma der Mobilität führen. Dieser Wandel wird besonders die Automobilbranche betreffen. Es ist jedoch nicht eine Transformation, die diese Bereiche ändern wird, sondern drei: Erstens steht die Automobilbranche vor einem umfassenden Technologiewandel.

   8. Kapitel 8. Der Einfluss von Standort-, Humankapital- und Sachkapitalspezifität bei der Entscheidung über die Unternehmensgrenze

      Das Beispiel der Automobilindustrie im Übergang in die Elektromobilität B. Jung

      Zusammenfassung

      Die Unternehmensgrenze resultiert aus den Entscheidungen eines Unternehmens zwischen Fremdbezug über den Markt und Eigenfertigung im Unternehmen [28] in Bezug auf die Aktivitäten, die in der jeweiligen Industrie relevant sind (vgl. [6], S. 105 und hier und in diesem Absatz [21], S. 1 und [23]). Zurückgehend auf Williamson wird der Fremdbezug über den Markt teilweise auch als Nutzung der Governance-Form Markt und die Eigenfertigung im Unternehmen als Nutzung der Governance-Form Hierarchie bezeichnet [35]. Kapitalbeteiligungen und Allianzen stellen Zwischenformen dieser Governance-Formen (vgl. [6], S. 106) dar und werden zum Teil unter dem Begriff hybride Governance-Formen subsummiert (vgl. eingeschränkt [35]).

   9. Kapitel 9. Big Data Analytics für Connected Cars

      H. Barth

      Zusammenfassung

      Marktanalysten gehen davon aus, dass bis zum Jahr 2020 weltweit 250 Millionen Connected Cars unterwegs sein werden (Gartner Research, 2015). Daraus resultiert ein enormes Wertschöpfungspotenzial, welches laut Accenture im Jahr 2020 weltweit bei ca. 100 Milliarden US-Dollar liegen soll und bis zum Jahr 2025 auf 500 Milliarden US-Dollar steigen soll (Accenture, 2015, Seite 3).

   10. Kapitel 10. Business-Partner oder Obsoleszenz?

       Eine Inhaltsanalyse des Controllings im Zuge der Industrie 4.0 P. Regelmann, J. Schmelting, P. Kordus

       Zusammenfassung

       Die digitale Transformation erfasst nach der Musik- und der Medienbranche sowie dem Handel verstärkt auch den Wirtschaftszweig der Industrie. Das Potenzial wird als derart groß angesehen, dass die Digitalisierung neben den beiden weiteren Säulen der Automatisierung und der Individualisierung [1] bereits proaktiv als vierte industrielle Revolution, als Industrie 4.0, bezeichnet wird [2]. Ein Novum in der Wirtschaftsgeschichte.

4. Automotive Engineering

   1. Frontmatter

   2. Kapitel 11. Vergleich realer Fahrzyklen für Elektrofahrzeuge in Deutschland und China

      M. Schüller, W. Hou, D. Schramm

      Zusammenfassung

      In der Diskussion um Elektrofahrzeuge werden insbesondere die im Vergleich zu verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugen reduzierten Emissionswerte und Verbrauchskosten diskutiert, welche jedoch der geringeren Reichweite gegenüberstehen, die als eine der größten Barrieren für die Marktdurchdringung wahrgenommen wird [1]. Die Abhängigkeit sowohl der Reichweite als auch der Emissions-, Verbrauchskosten-, sowie weiterer Kennwerte von dem Energieverbrauch eines Fahrzeuges verdeutlicht die Bedeutung einer detaillierten Analyse des Verbrauches und dessen Einflussfaktoren.

   3. Kapitel 12. Kopplung zwischen Elektrofahrzeugen und elektrischem Energienetz

      H. Hirsch, S. Tsiapenko, J. Weber

      Zusammenfassung

      Im Zuge der Energiewende findet derzeit ein massiver Umbruch der elektrischen Energieversorgung statt. Triebfeder ist eine Veränderung der Erzeugungsstruktur, die wegen der Volatilität „regenerativer“ Energieerzeugung zu Problemen im Netz führen kann. Bereits heute ist die Stabilität des Netzes sowie eine gesicherte Energieversorgung in Deutschland nur dadurch zu gewährleisten, dass das Energienetz in bestimmten Situationen durch die Netze der Nachbarländer gestützt wird.

   4. Kapitel 13. Functional Safety Processes and Advanced Driver Assistance Systems: Evolution or Revolution?

      T. Frese, N. Gerber, D. Hatebur, I. Côté, M. Heisel

      Zusammenfassung

      Within the last two decades, the development of electric / electronic (E/E) systems in the automotive domain was subject to a significant change: Starting with increasing E/E content in “stand-alone features” like engine control or brake system (e.g. E-Gas or ABS) realized in one single Electronic Control Unit (ECU) with directly connected sensors, networks (like the CAN-Bus) were introduced to connect the different subsystems. Later on, distributed features were developed in which the algorithms of the realized feature are spread over several ECU’s.

   5. Kapitel 14. Herausforderungen bei der Integration einer zeitdiskreten in eine quasizeitkontinuierliche Verkehrsflusssimulation

      H. Völker, T. Weis, D. Schramm

      Zusammenfassung

      In einem Fahrsimulator muss für die Bewertung von Fahrsituationen ein realistisches Verkehrsaufkommen visualisiert werden. Mittels mikroskopischer, quasizeitkontinuierlicher Simulation kann die Fahrzeugdynamik jedes einzelnen Verkehrsteilnehmers beschrieben werden. Allerdings müssen auch Informationen wie Verkehrsaufkommen und -dichte situativ berechnet werden. Diese Informationen lassen sich aber nur bedingt aus der quasi-zeitkontinuierlichen Simulation ableiten.

   6. Kapitel 15. Identifizierung von Range Extender Fahrten anhand realer Bewegungsprofile durch künstliche neuronale Netze

      S. Blume, S. Reicherts, P. Driesch, S. Schweig, D. Schramm

      Zusammenfassung

      Alternative drives become more important in our society continuously. Due to the target change of mobility from conventional to emission-free cars based on renewable energies, existing synthetic driving cycles are extended to determine the fuel consumption of hybrid vehicles. In reality the fuel consumption and the green gas emission of for example a battery electric vehicle with range extender depend on the operational state of the range extender. In this paper a method based on artificial neural networks is provided for the detection of the operational state of a range extender. The database for the training of the neural network contain measurements of the velocity of the car and the current of the traction battery.

   7. Kapitel 16. Observing the Durability Effects of a Formula Student Electric Car using Acceleration and Strain Signals

      Y. S. Kong, S. Abdullah, M. Z. Omar, S. M. Haris, D. Schramm, T. Bruckmann, F. E. Kracht

      Zusammenfassung

      This paper presents the durability analysis of suspension system from an electric Formula Student race car using strain and acceleration signals. To have outstanding performance in a competition, the Formula Student car was required to have light weight but safe design. To evaluate the suspension design of the vehicle, strain and acceleration signals were collected under a vehicle double lane change event according to the ISO 3888 testing procedure. Strain signals were measured on the wheel carrier and lower control arm of the Formula Student car. Meanwhile, tri-axis accelerations were measured on the wheel and chassis of the vehicle during the testing. In addition, the wheel displacement relative to vehicle chassis was measured using laser sensors. The fatigue life of the lower arm and wheel carrier were predicted using the measured strain signals. Due to limited instrument, a quarter car model was simulated using wheel displacement signals to obtain spring force signals for fatigue estimation. The simulation model was validated using the measured chassis acceleration signal. Ride and whole-body vibration of the vehicle were also assessed using the measured acceleration signals. Through this analysis, the durability effects of the Formula Student car suspension system were identified. The Formula Student car suspension design could be improved through understanding the vibration behaviour.

   8. Kapitel 17. Interaktive Fußgänger in Fahrsimulatorumgebungen

      S. Schweig, D. Schramm

      Zusammenfassung

      Alternative drives and concepts of public transportation become more important in our society continuously. Due to the target change of mobility to electrified cars, extensive simulations of vehicles in complex urban scenes are required. A fundamental part of these simulations is the complex behavior of pedestrians.