SMART SURFACES: REVOLUTION IM FAHRZEUG
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csi entwicklungstechnik

SMART SURFACES: REVOLUTION IM FAHRZEUG

Mathias Leixner / Sven Kübler
Geschäftsführer, csi entwicklungstechnik / Business Innovation Manager, csi entwicklungstechnik

Früher waren Automobilhersteller und Zulieferer fast ausschließlich in der mechanischen Welt zu Hause. Neue Fahrzeuggenerationen definierten sich vor allem über Hubraumgröße und Motorleistung.

Heute geben Software, Elektronik und neue Werkstoffe den Takt für erlebbare Innovationen vor. Vor allem im Innenraum revolutionieren originelle Konzepte das Nutzererlebnis für Fahrer und Passagiere. Sie verwandeln das Auto in einen mobilen Lebensraum mit ungeahnten Interaktionsmöglichkeiten. Ein Trend, der mit steigendem Autonomiegrad noch einmal kräftig an Bedeutung gewinnen wird – und der hoch spezialisierte Ingenieurdienstleister auf den Plan ruft. Zum Beispiel csi entwicklungstechnik.

Die Automotive-Welt früher war nicht besser, aber definitiv anders. Wer in den Rückspiegel blickt, ist erstaunt, was sich allein in den letzten 30 Jahren alles getan hat. Die Transformation aber ist längst noch nicht abgeschlossen – im Gegenteil: Sie läuft schneller als je zuvor.

»Als wir 1995 an den Start gingen, gehörte ein Stoßfänger der Marke Volvo zu unseren ersten Entwicklungsprojekten«, erinnert sich der csi-Geschäftsführer Mathias Leixner. Damals reichten 17 Einzelbauteile, um die funktionalen Anforderungen zu erfüllen. Heute sorgen moderne Stoßfängersysteme nicht nur bei Kollisionen für größtmöglichen Aufprallschutz. Sie unterstützen darüber hinaus mit Radarsensoren zahlreiche Fahrzeugassistenten, vom Spurwechsel bis zur Einparkhilfe. Entsprechend komplex gestaltet sich ihr konstruktiver Aufbau und die Funktionsintegration.

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Die Anforderungen an Entwicklungspartner wie csi steigen kontinuierlich. »Wir müssen in Systemen denken und bei der Entwicklung immer die Funktionalität ganzer Baugruppen fest im Blick haben, nicht nur die technischen Daten einzelner Komponenten«, so Leixner. Klassische Mechanik- und Hardwarekomponenten verschmelzen mit Elektronik und Software. Systems-Engineering, das Testen von Einzelfunktionen und ihre Integration in Gesamtsysteme, stellt ganz neue Ansprüche an Architektur, Design und Implementierung.
Schönere Bauteile mit vielen Funktionen, weniger Komplexität in der Montage – die IMSE-Technologie ist das nächste große Ding in der Interieur-Entwicklung.

Entwicklungspartner auf Augenhöhe
Entsprechend haben sich die Prozesse bei csi gewandelt. Bisher prägten detaillierte und eng gefasste Vorgaben die
Aufgabenstellung für externe Entwicklungspartner. OEMs und große Zulieferer machten klare Konstruktionsansagen zu Bauräumen und Materialien, die 1:1 umgesetzt werden mussten. Heute erfordert ein modernes Engineering nicht nur den Einsatz neuester Technologie und umfangreiche Detailkenntnisse, sondern vor allem mehr Eigenständigkeit bei den Ingenieuren. Mathias Leixner: »Wir agieren auf Augenhöhe und sprechen im Rahmen einer Generalentwicklungsverantwortung auch Freigabeempfehlungen aus.« Bedeutet: csi garantiert, dass die entwickelten Produkte stets dem Stand der Technik entsprechen und genehmigungsfähig sind.

Mehr noch: csi hat den Anspruch, in der technischen Entwicklung ganz vorne dabei zu sein. Im Herbst 2022 hat Sven Kübler die Aufgabe übernommen, als Business Innovation Manager Trends mit Potenzial zu scouten und in den csi-Reihen frühzeitig entsprechendes Know-how aufzubauen. »Wir wollen in der Lage sein, unsere Kunden aktiv zu beraten und auf interessante und vielversprechende neue Lösungswege aufmerksam machen.« Zum Beispiel: die IMSE-Technologie. Die Abkürzung steht für In-Mould Structural Electronics, also ultradünne, leichte Strukturen mit integrierter Elektronik. »Das könnte im Fahrzeug-Interieur das nächste große Ding werden«, ist Kübler überzeugt.

Bauteile bekommen neue Funktionen
Mathias Leixner bestätigt: »In Verbindung mit der hohen Kompetenz von csi in den Bereichen Mechanik, Leichtbau, Beleuchtung und Elektronik ist die IMSE-Technologie für die Automobilindustrie bahnbrechend im Design, in der Funktionsintegration und in der Nachhaltigkeit.« Bei IMSE wird Elektronik auf Kunststofffolien gedruckt und dreidimensional verformt. Das ermöglicht es erstmals, Funktionen in Bauteile zu integrieren, in denen der erforderliche Platz traditionell nicht vorhanden ist. Eine Höhe von 4,5 bis sechs Millimeter reicht aus, um neue Bereiche im Fahrzeug zu erschließen, sei es in der Instrumententafel oder in Zierteilen auf der Beifahrerseite.

Die Technologie eröffnet Automobildesignern ein neues Maß an Freiheit – sie können gestalterische Trends setzen und ihre Marken im Wettbewerb differenzieren. Die ultradünnen, leichten Strukturen mit integrierter Elektronik ermöglichen eine frische Optik und den Einsatz neuer, platzsparender Materialien. Entwickelt wurde IMSE vom finnischen Hightech-Unternehmen TactoTek. Als lizenzierter Partner kann csi die Technologie nutzen, um die Grenzen der mechanischen Konstruktion hinter sich zu lassen und mit Elektronik, Licht und unterschiedlichen Materialien neue Wege einzuschlagen.

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Hardware-as-a-Service
Dank ihres einteiligen Designs werden sensorbestückte 3-D-Oberflächen zu flacheren und schöneren Bauteilen führen. Die klare Reduktion der Komponenten sorgt für eine bessere Ausnutzung der Bauräume und weniger Komplexität in der Montage. Bonus on top: Smart Surfaces machen es OEMs möglich, in ihren Fahrzeugen erweiterte Funktionen temporär freizuschalten. Stichwort: Hardware-as-a-Service. Schon bald wird es möglich sein, mittels IMSE Dekorations- und Funktionsvarianten individuell und auf Nachfrage zu managen.

Ende Februar waren csi-Ingenieure in Oulu, Finnland, um bei TactoTek alles über die IMSE-Technologie zu erfahren. Nach einer intensiven E-Learning-Phase festigte das Team vor Ort sein Wissen und steht nun bereit, die neue Technologie in künftige Projekte einzubringen. »Das ist eine operative Herausforderung, auf die wir uns freuen«, verrät Sven Kübler.

Auf der Agenda stehen zum Beispiel vernetzte Mensch-Maschine-Schnittstellen, intuitive und einheitliche Benutzeroberflächen sowie der verstärkte Einsatz von Licht bei der funktionalen Gestaltung der Oberflächen. Last not least verlangen gesetzliche Initiativen, den Verbrauch von Materialien und Abfallmengen im Automobilbau zu minimieren und gleichzeitig das Ressourcen-Recycling zu erhöhen. Auch hier kann IMSE punkten.

Digitale Prozessketten
Langweilig wird es den Spezialisten bei csi entwicklungstechnik angesichts solcher Anforderungen sicher nicht. Zudem bleibt die Entwicklung und Absicherung elektrifizierter und softwaredefinierter Funktionen komplex, viele Baugruppen in modernen Autos lassen sich nur noch mehrdimensional darstellen. Deshalb wirbt csi für ein Umdenken im Fahrzeug-Engineering. »Je mehr Funktionsdefinitionen und gegenseitige Abhängigkeiten frühzeitig beschrieben werden, desto besser«, weiß Mathias Leixner aus langjähriger Erfahrung. Der csi-Chef schwört auf digitale Prozessketten: Sie ermöglichen seinen Teams, Produkte mit unterschiedlichen Spezifikationen rein virtuell zu erstellen und durch Simulationen abzusichern. »Alle Beteiligten müssen ein Gespür dafür entwickeln, welche der aufgezeigten Möglichkeiten so vielversprechend sind, dass es sich wirklich lohnt, sie weiterzuverfolgen. Am Ende«, so Leixner, »führen nur ein intensiver Dialog und eine enge Abstimmung ans Ziel.«

Auf die Frage, ob Autos jemals völlig ohne Schalter und Knöpfe auskommen werden, geben die csi-Experten Leixner und Kübler eine überraschende Antwort: nein. Noch immer zögen viele Kunden das haptische Feedback eines Schalters dem Herumwischen auf einem Touch-Bildschirm vor.

Ändern wird sich das wohl erst, wenn Autos völlig autonom fahren und sich niemand mehr auf das Verkehrsgeschehen konzentrieren muss. Das wäre dann das übernächste große Ding im Fahrzeug-Interieur – csi entwicklungstechnik ist dafür bereits heute gut gerüstet.

Dr. Wolfgang Eckelt, High Performance | Top Company Guide