Die aktuelle Berichterstattung über mögliche Fahrverbote oder manipulierte Abgaswerte verdeutlicht die Problematik der konventionellen Antriebstechnologien insbesondere bei Dieselfahrzeugen. Der Trend zur Elektrifizierung wird daher in naher Zukunft große Veränderungen auf dem Automobilmarkt bewirken. Die Auswirkungen der Elektromobilität werden dabei nicht nur in der Produkt-, sondern auch in der Produktionstechnik deutlich:
- Technologieveränderung: Rückgang der Bedeutung mechanischer Bearbeitung
- Neue Montagetechnik: Montage gewinnt an Bedeutung und erfordert neue Lösungen
- Neue Wertschöpfungsstrukturen: veränderte Rollenverteilung zwischen Zulieferer und OEM sowie neue Player
Eine Vielzahl mechanischer Komponenten wird aus dem Antriebsstrang verdrängt. Hinzu kommen vor allem elektronische Komponenten. Besonders bei den Verfahren der mechanischen Feinbearbeitung wird ein drastischer Rückgang zu verzeichnen sein. Zunehmen wird die Bedeutung der umformenden Fertigungsverfahren, etwa in der Statorenfertigung von Hairpin-Motoren.
In der Fahrzeug- und Komponentenproduktion bedarf es darüber hinaus neuer Automatisierungstechnik zur Komponentenmontage und -prüfung. Insbesondere bei der Batterie-, Batteriemodul- und Packmontage sowie der Integration ins Fahrzeug stellt der Umgang mit bis zu 800 V eine große Herausforderung dar. Dafür ist eine geeignete Automatisierungstechnik für die Großserie zu entwickeln.
Aufbau neuer Kompetenzen ein Muss
Des Weiteren wird sich die automobile Wertschöpfungskette durch die Entwicklung zur Elektromobilität disruptiv verändern. Sowohl Automobilhersteller als auch die Komponenten- und/oder Systemlieferanten müssen Produkt- und Produktionskompetenzen hinsichtlich der neuen Komponenten aufbauen. Doch wie sich die Wertschöpfung zwischen OEM und Zulieferern verteilt, ist derzeit noch offen. 2013 prognostizierte der Verband der Deutschen Automobilindustrie zum Beispiel für den E-Antrieb eine Verschiebung der Wertschöpfung vom OEM zum Zulieferer. Die aktuellen Diskussionen über den Aufbau einer Batteriezellfertigung in Deutschland oder die eigene Batterie- und Elektromotorenfertigung von unterschiedlichen Automobilkonzernen deuten in die entgegengesetzte Richtung.
Gleichzeitig öffnet sich der Markt insbesondere aufgrund veränderter Kernkompetenzen und neuer Anforderungen für neue Markteintritte, wie an den zahlreichen Elektromobil-Start-ups in Europa, Asien und Nordamerika zu sehen ist. Dies wird die etablierten Machtverhältnisse zwischen OEM und Zulieferern zusätzlich beeinflussen.
Daher ergeben sich durch diesen disruptiven Wandel insbesondere für etablierte Zulieferer, aber auch für bisher branchenfremde Maschinen- und Anlagenbauer viele Chancen, die jedoch auch mit entsprechenden Herausforderungen einhergehen. Für diese Unternehmen entstehen neue, erhebliche Umsatzpotenziale, insbesondere da sich bislang kaum dominante Wettbewerber bei den neuen Technologien durchgesetzt haben. Beispielsweise sagen Branchenkenner wie Christophe Pillot, Partner und Direktor von Avicenne Energy, für Elektrofahrzeugbatterien auf Packebene für das Jahr 2025 ein Umsatzpotenzial von mehr als 16 Mrd. US-Dollar vorher.
Damit dieses Potenzial entsprechend optimal adressieret werden kann, hat das PEM (Chair of Production Engineering for E-Mobility Components) der RWTH ein Standardvorgehen entwickelt, um für Unternehmen die Entscheidung der Geschäftsfelderschließung vorzubereiten und sie im nachfolgenden Change-Prozess zu begleiten.
Vorstudie „Fit 4 E-Mobility“analysiert die Fitness für Elektromobilität
In der Vorstudie „Fit 4 E-Mobility“ wird im vierstufigen Vorgehen die Fitness für die Elektromobilität analysiert. Ziel ist es, das technische und ökonomische Potenzial des Produkt- und Technologieportfolios eines Unternehmens für den Einsatz in der Elektromobilproduktion zu bewerten. Nach der Auswahl der zu betrachtenden Komponenten und Prozesse (etwa Batterieproduktion oder E-Motoren-Komponenten) gliedert sich die Vorstudie in eine Prozess- und Produktanalyse, eine Identifikation von Anwendungspotenzial und möglicher Kunden, eine Umsatz- und Marktpotenzialabschätzung sowie eine Wettbewerbsanalyse inklusive einer Roadmap zur Umsetzung.
Die Grundlage dafür bilden Datenbanken für Prozesse, Komponenten und Technologien sowie detaillierte Studien zur Marktentwicklung und Daten etablierter Unternehmen. Das breite Netzwerk aus Industrie und Forschung sowie die eigenen Spin-offs dienen zur Validierung der Analysen durch Expertengespräche. Optionale Versuche und der Aufbau von Demonstratoren an der Maschineninfrastruktur in Aachen runden die Vorstudie ab. Wurde in der Vorstudie ein entsprechendes Potenzial identifiziert, begleiten Experten aus Aachen und erfahrene Berater einer Strategieberatung die Umsetzung der Geschäftsfelderschließung.
Zielgruppe sind dabei neben etablierten Zulieferern und dem Maschinen- und Anlagenbau zukunftsorientierte Firmen aus allen Industrien, die im potenzialreichen Markt der Elektromobilität aktiv werden möchten.
Als Referenzen für eine erfolgreiche Begleitung der Geschäftsfelderschließung dienen zum Beispiel namhafte Anlagenbauer, die inzwischen ihre Produkte für die Batteriezellproduktion an asiatische Kunden verkaufen. Mit dabei ist auch ein führender Maschinenbauer aus der Zerspanungstechnik. Dieser hat mit Hilfe von Technologie-Roadmaps eine nachhaltige Zukunftsstrategie definiert und inzwischen sein Portfolio entsprechend auf die Elektromobilproduktion ausgerichtet.
Mehr zu diesem Vorgehen wie auch über das PEM und dessen Innovationen können die Teilnehmer des 5. Elektromobilproduktionstags am 11. Oktober 2017 in Aachen kennenlernen (siehe unten).
Infos zur Veranstaltung
Der 5. Elektromobilproduktionstag (EPT) am 11. Oktober in Aachen fügt sich als zentrale Veranstaltung in die „Woche der Elektromobilität 2017“ ein. Veranstaltet unter anderem vom PEM der RWTH sowie dem WZL der RWTH und dem Fraunhofer IPT, setzt die Tagung Impulse für die gesamte Elektromobilitätsbranche und gibt Antworten auf aktuelle Fragestellungen in der Elektromobilproduktion. Die „Woche der Elektromobilität 2017“ startet am 10. Oktober mit dem Basisseminar Elektromotorenproduktion, am 12. Oktober behandelt ein Seminar die Batterieproduktion. Der 12. Oktober widmet sich den Einsatzfeldern kunststoffbasierter additiver Fertigungsverfahren. Den Ausklang bildet am 13. Oktober das Expertenseminar Batteriesicherheit: vom Engineering bis zur Produktion. Veranstaltungsort ist das Manfred-Weck-Haus des WZL. Weitere Infos und Anmeldung unter
