Zonale Architekturansätze für Bordnetze

Bordnetze werden durch das elektrifizierte, vernetzte und selbstfahrende Auto immer wichtiger. Über sie laufen immer mehr Energie-, Signal- und Kommunikationsflüsse, die sicherheitskritische Funktionen wie Steuerung, Spurwechsel oder Bremsen unterstützen. Dadurch steigen aber auch die Anforderungen der OEM an die Qualität und Rückverfolgbarkeit der Bordnetze. Die Hersteller müssen die Qualität ihrer Produkte durch die Auswertung von Fertigungsdaten überwachen und optimieren und den OEM alle nötigen Daten zur Rückverfolgung der Bordnetze liefern.

„Eine zwingende Voraussetzung dafür ist die weitere Automatisierung ihrer Produktion. Mit den derzeit noch vielen halbmanuellen und manuellen Prozessen ist keine zuverlässige Datenerhebung und -verarbeitung möglich“, erklärt Bernd Jost, Geschäftsführer von DiIT, einem Spezialisten für Softwaresysteme in der Kabelsatzproduktion. „Ein großes Hindernis stellt die Architektur dar. Bordnetze sind klassischerweise auf kundenspezifische Ausstattungsvarianten ausgelegt und verdrahten alle Komponenten direkt miteinander. Für eine durchgängig automatisierte Herstellung sind Bordnetze erforderlich, die so konstruiert sind, dass sie sich überhaupt automatisiert herstellen lassen.“

Zonenrechner als Integrationsmodule

Einen Beitrag zu solchen Architekturen könnten zonale Ansätze leisten. Durch Elektrifizierung, Vernetzung und autonomes Fahren ist es immer mehr Kabel in den Fahrzeugen, was Bordnetze schwerer und chaotischer macht. Dies wirkt sich nachteilig auf die Energieeffizienz der Autos aus und erschwert die Suche nach Fehlerursachen. Deshalb verfolgen OEM beim Design der Bordnetze zunehmend zonale Ansätze. Dabei werden verschiedene Fahrzeugbereiche mittels Zonenrechner zusammengefasst und über ein hochperformantes Backbone mit dem Hauptrechner verbunden. Die Zonenrechner fungieren dabei als Integrationsmodule und konsolidieren einen Teil der bisherigen Steuergeräte. Dadurch reduziert sich die Summe aller Leitungslängen, das Gewicht sinkt und das Bordnetz wird durchschaubarer.

„Ein weiterer Effekt zonaler Architekturen ist, dass sich Bordnetze deutlich einfacher automatisieren lassen. Die Entmaschung der heute noch komplexen Bordnetze bietet die Grundlage dafür, Teilkabelsätze in viel größerem Maß und Umfang maschinell zu produzieren“, erklärt Jost. „Hinzu kommt, dass sich die Branche zunehmend um die Standardisierung aller Komponenten bemüht: von Kontaktteilen und Gehäusen bis hin zu Leitungen und Clipsen. Gemeinsam werden zonale Architekturen und standardisierte Komponenten mittelfristig spürbare Fortschritte bei der Automatisierung bringen – und damit auch der dringend erforderlichen Digitalisierung der Bordnetzproduktion einen Schub verleihen.“