Die stetig steigende Variantenvielfalt in der Automobilindustrie ist eine der Kernherausforderungen der heutigen Zeit für die beteiligten Unternehmen. Sowohl Automobilhersteller selbst, als auch Zulieferbetriebe müssen sich in Zukunft dieser Thematik stellen. Die Verwendung von Komplexitäts- und Variantenmanagement entwickelt zu einem der wichtigsten Erfolgsfaktoren für Tier-1-Zulieferbetriebe und Automobilhersteller. Mit der Verwendung von modularen Baukastenstrukturen geht eine tiefgreifende Veränderung in der Automobilindustrie einher. Gesamtprodukte werden vermehrt in Module unterteilt. Die Module werden über eine breite Anzahl von Produkten wiederverwendet. So ist es möglich, mit wenigen standardisierten Modulen durch geschickte Kombination eine Vielfalt an Produkten zu generieren. Mit der Integration derartiger Strategien geht eine Anpassung von bestehenden Unternehmensprozessen einher. Besonders Prozesse im Bereich der Produktentwicklung müssen sich dieser Herausforderung stellen. Mithilfe weitreichender Literaturrecherche wurde ein Vorgehensmodell zur Entwicklung modularer Baukästen entwickelt, welches Methoden aus den Bereichen des Marketings, des industriellen Managements, des Variantenmanagements sowie des Innovationsmanagement kombiniert. Der Fokus des Modells liegt auf der Phase vor dem Entwicklungsbeginn von Modulen und Produkten. Die Durchführung einer Anforderungsanalyse der Zielprodukte ermöglicht die Auswertung der Daten mithilfe einer Faktoren- und Clusteranalyse. Die Erkenntnisse bilden die Grundlage für eine zielgerichtete Variantenbildung und Unterteilung modularer Baukästen. Durch den Einsatz von Workshop-Techniken werden die Ergebnisse in Expertenrunden validiert. Die Magna Powertrain GmbH & Co KG stellt einen der größten Tier-1-Zulieferbetrieb im Automotive-Bereich für Allradantriebssysteme dar. In Kooperation mit dem Unternehmen wurde das Vorgehensmodell angewandt, um die Erstellung von modulare Baukastenstrukturen für die Produktkategorie ‚Verteilergetriebe‘ durchzuführen. Durch die Durchführung im Unternehmen stellte sich heraus, dass zwei Hauptvarianten der Verteilergetriebe in Zukunft notwendig sind, um sich den neuen Herausforderungen am Markt zu stellen: Einerseits ist eine sportliche Ausprägungsvariante notwendig, um sportliche Limousinen- und SUV Applikationen zu bedienen. Andererseits besteht die Erfordernis nach einer geländetauglichen Variante für große SUVs, Pick-Up-Trucks und Offroad-Fahrzeuge, für welche die Off-Roadtauglichkeit ein relevantes Merkmal widerspiegelt. Entsprechende Module im Rahmen der Baukastenstrukturen sind notwendig, um zum einen die notwendige Flexibilität in der Funktionalität zu gewährleisten. Darüber hinaus ist die Erhaltung einer Anpassungsfähigkeit bei entsprechenden Schnittstellen vorzusehen, um die Integration in entsprechende Kundenfahrzeugapplikationen sicherzustellen. Die Kernfähigkeit für Unternehmen in der Automobilindustrie stellt das Erkennen von mehr oder weniger versteckten Kundenwünschen dar, um sich am Markt zielgerichtet zu positionieren und einen Mehrwert und Unterscheidungsfähigkeit der eigenen Produkte zur Konkurrenz zu generieren.

Diese Masterarbeit konzentriert sich auf die Entwicklung und Implementierung innovativer Prozesse für Energieversorger, insbesondere im Bereich der Zustandsbewertung von Hochspannungsmesswandlern. Hochspannungsmesswandler sind entscheidend für die genaue Messung und Überwachung elektrischer Hochspannungsnetze und spielen somit eine zentrale Rolle in der Energieversorgung. Die Arbeit beinhaltet eine umfassende Analyse des aktuellen Standes der Technik und der bestehenden Prozesse zur Bewertung von Hochspannungsmesswandlern. Auf dieser Grundlage werden innovative Ansätze und Methoden zur Zustandsbewertung untersucht, die eine effizientere, genauere und kostengünstigere Überwachung ermöglichen. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei modernen Technologien wie künstlicher Intelligenz, maschinellem Lernen und fortschrittlichen Diagnosewerkzeugen gewidmet. Die Zustandsbewertung basiert auf der Analyse von Betriebsdaten, welche durch die Kombination verschiedener Zustandsbewertungsverfahren und die Anwendung von Predictive Analytics erfasst werden und zu einer frühzeitigen Erkennung von Trends und potenziellen Fehlfunktionen führen. Dies ermöglicht die rechtzeitige Einleitung entsprechender Maßnahmen, um Ausfälle zu vermeiden und die Betriebssicherheit zu erhöhen. Ein zentraler Bestandteil der Arbeit ist die detaillierte Analyse und Auswertung von Betriebsdaten und Expertenwissen, die sowohl aus Datenbanken als auch aus empirischen Untersuchungen durch Experteninterviews gewonnen wurden. Diese Informationen liefern Einblicke in aktuelle Fehlertrends sowie die Stärken und Schwächen verschiedener Bauarten und Isoliersysteme von Hochspannungsmesswandlern. Zudem wird die Bedeutung einer kooperativen Zusammenarbeit zwischen Betreibern und Herstellern hervorgehoben, um Serienfehler frühzeitig zu erkennen und präventive Maßnahmen zu ergreifen. Abschließend werden konkrete Empfehlungen für die Implementierung der Prozessinnovationen in der Praxis gegeben. Diese Empfehlungen zielen darauf ab, die Betriebssicherheit und Effizienz in der Energieversorgung zu verbessern. Die Arbeit leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Modernisierung der Zustandsbewertungsprozesse und stellt einen Leitfaden für Energieversorger dar, die ihre Überwachungs- und Instandhaltungsstrategien optimieren möchten.

Motiviert durch das aktuell rasante Wachstum der elektrischen und elektronischen Systeme in einem Fahrzeug ergeben sich viele zusätzliche Herausforderungen für die Entwicklung und den Betrieb der Fahrzeuge sowie für die an der Entwicklung, dem Betrieb und der Produktion beteiligten Unternehmen. Ein immer wichtiger werdender Teil dabei ist die Cybersecurity. Damit sind Maßnahmen gemeint, die das System Fahrzeug in all seinen Funktionen betriebssicher und möglichst schwer angreifbar machen. In der Anwendung auf den Industriezweig und die hoch sicherheitsrelevanten Gegenstände wie Fahrzeuge bringt neue Herausforderungen mit sich. Beispielsweise müssen nicht nur die Endprodukte, sondern auch die Systeme bei den Herstellern und Zulieferern als gesamtes Ökosystem ertüchtigt werden, um im Zweifelsfall einen Nachweis erbringen zu können, dass angemessene Maßnahmen getroffen wurden und diese auch laufend gepflegt werden. Vertretende Personen der Industrie, von Standardisierungsinstituten und der Gesetzgebung haben einen gemeinsamen Weg definiert, der mittlerweile auch gesetzlich verpflichtend ist, um eine Betriebserlaubnis zu erhalten. Motiviert durch diese Anforderungen ergibt sich für ein dienstleistendes Unternehmen die Chance, mit neuen Produkten und Leistungen eine neue Nachfrage zu bedienen und damit ein lukratives Geschäft auszubauen. Mit der Frage nach der idealen Gestaltung der Unterstützung bei der Implementierung von Maßnahmen zur Erhöhung oder dem Erhalt der Cybersecurity beschäftigt sich diese Arbeit. Die Betrachtung beginnt mit der Analyse des Umfeldes, der Beschreibung der Herausforderungen und Rahmenbedingungen in dem Industriezweig sowie der grundsätzlichen Motivation und Historie zu dem Themengebiet. Darauf folgt die Bewertung des Umfeldes und der notwendigen Tätigkeiten. Diese wurden dann auf ein theoretisches Umfeld eines dienstleistenden Unternehmens reduziert und dessen Möglichkeiten für innovative Produkte in diesem Sektor analysiert und bewertet. Dies wurde anhand für diesen Zweck sinnvollen etablierter Methodiken und Ansätzen durchgeführt und bewertet. Daraus folgert ein ideal-theoretischer Fahrplan für die Produkte, Dienstleistung und einer Softwarelösung. Abschließend wurde dieser auf die Entwicklung einer Dienstleistung angewandt und die verwendeten Methoden einem Entwicklungszeitpunkt zugeordnet, in welchem die Ergebnisse die meiste Relevanz aufweisen. In der anschließenden praktischen Anwendung auf ein reales dienstleistendes Unternehmen wurde die Detaillierung des Umfelds weiter verfeinert und entsprechend mit den unternehmensinternen Erkenntnissen eine weitere Detaillierung erreicht. Dafür wurden Workshops mit unterschiedlichen Gewerken des Unternehmens abgehalten, um für die beiden Produktklassen eine detailliertere Beschreibung zu generieren sowie potenziell entscheidende Faktoren herausgearbeitet. Die sich daraus ergebende Beschreibung der Geschäftsmodelle zu den Produkten und auch der spezifischen Anforderungen wurde durch die Finalisierung der möglichen Innovationspotenziale abgerundet. Als finales Ergebnis ergab sich eine Bewertung und Empfehlung für die Produkte und deren Zukunft sowie eine detaillierte Analyse der Gemeinsamkeiten und Unterschiede in der Erstellung und Abarbeitung. Daraus ließ sich eine Handlungsempfehlung abgleiten und damit das Ergebnis diskutieren sowie ein Ausblick geben.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz von Gesamtfahrzeugprüfständen für die Fahrzeugentwicklung der Zukunft. Im Rahmen von theoretischen Überlegungen, Recherchen und der Analyse von Befragungen mit Experten und Expertinnen der Branche zeigt sich, dass die Verlagerung von Erprobungsaufgaben auf Prüfstände in der Automobilindustrie fortschreitet. Dies ist vor allem auf die zunehmende Komplexität von Fahrzeugen und deren Systemen sowie den großen Aufwand bei der Straßenerprobung zurückzuführen. Die modellbasierte Erprobung auf Prüfstandssystemen bietet dabei eine Reihe von Vorteilen gegenüber der Straßenerprobung, wie beispielsweise reproduzierbare Testbedingungen, die beschleunigte Versuchsdurchführung oder Sicherheitsaspekte. Die Verlagerung von Erprobungsaufgaben auf den Prüfstand birgt jedoch eine Reihe von Herausforderungen. Dazu gehören unter anderem die Sicherstellung der Validität der Prüfstandsergebnisse, die Integration der Prüfstandsergebnisse in den Entwicklungsprozess und die Zusammenarbeit der verschiedenen Stakeholder. Um die Verschiebung von Erprobungsaufgaben auf den Prüfstand erfolgreich umzusetzen, ist es wichtig, die unterschiedlichen Anforderungen der einzelnen Stakeholderbereiche zu berücksichtigen. Das entwickelte Vorgehensmodell kann hier als ein hilfreiches Werkzeug dienen. Darüber hinaus ist ein zentraler Punkt die Einbeziehung verschiedener Stakeholder der Fahrzeugentwicklung bereits in die Entwicklung von Prüfstandskonzepten und -methoden im Kontext der Erprobung des Gesamtsystems. Darüber hinaus ist es wichtig, die Herausforderungen bei der modellbasierten Prüfstandserprobung zu adressieren. Die modellbasierte Prüfstandserprobung bietet zwar das Potenzial zur Effizienzsteigerung und Kosteneinsparung, birgt aber auch Risiken, wie z. B. die Unsicherheit der Modellgüte.