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Em Auto – In der Autoindustrie herrschte viel Unsicherheit, selbst bei Produktions- und Absatzrückgängen aufgrund der COVID-19-Pandemie, ein Großteil davon konzentrierte sich auf Elektrofahrzeuge (BEV) und darauf, wie schnell sie die öffentliche Akzeptanz finden werden.

Obwohl es schwierig ist, zukünftige BEV-Verkaufszahlen vorherzusagen, ist eines klar: Die Kombination aus wachsender Nachfrage nach umweltfreundlicheren Fahrzeugen und dem Ende der staatlichen Rabatte wird die durchschnittliche Fahrzeugflotte der Fahrzeughersteller dazu zwingen, ihren Anteil zu erhöhen. von BEV. Produktion zumindest teilweise.

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In der Begeisterung und dem Optimismus für das Wachstum von BEVs geht jedoch oft der enorme Einfluss verloren, den die Produktrevolution auf die Geschäftstätigkeit von Autoherstellern und Einzelhändlern haben wird – und darüber hinaus auf globale Investitionstrends in der Automobilindustrie. . Ohne ein vollständiges Verständnis der Auswirkungen des Übergangs von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (ICEVs) zu BEVs werden die Autohersteller nicht in der Lage sein, einen kohärenten Plan zur Bewältigung dieses wachsenden Wandels zu erstellen. Insbesondere die Mitarbeiterleistung wird ein wichtiger Aspekt dieser Veränderung sein. Um Automobilherstellern und -zulieferern dabei zu helfen, diese Zeit der Unsicherheit besser zu bewältigen und zu verstehen, was in Zukunft passieren könnte, führen Sie eine Studie darüber durch, wie die Elektromobilität (E-Mobilität) die Automobilherstellung verändern wird, mit besonderem Schwerpunkt auf Änderungen der Berufsanforderungen.

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Der Unterschied in der Zusammensetzung zwischen BEVs und ICEVs bestimmt letztendlich die Bedürfnisse des Herstellers. Diese Unterschiede können in zwei Teile unterteilt werden: elektrische Leistung und elektrische Energie. (Siehe Anlage 1.)

Vor allem wegen ihrer Komplexität beinhalten ICEVs neben Elektrofahrzeugen viele weitere Komponenten. Ein ICE-Elektromotor kann mehr als 1.000 Teile haben, aber ein BEV-Elektromotor hat normalerweise nur wenige Hundert (die einzelnen Batterien nicht mitgezählt). Der Fahrzeuganteil von BEVs ist jedoch tatsächlich um etwa 30 % höher als der von ICEVs, hauptsächlich aufgrund der Batteriekosten. (Siehe „Die unterschiedlichen Aspekte von BEV und ICEV.“)

Content per Vehicle (CPV) sind die Kosten von Fahrzeugteilen für einen OEM (normalerweise die Summe aus Material, Arbeit und Gewinn). Wir analysierten den CPV für ein D-Segment-Auto (hohe Passagierzahl) unter Verwendung des tatsächlichen 100 % ICEV als Basislinie. (Siehe Präsentation unten.)

Beim ICEV machen Motor und Getriebe sowie einige Nebenaggregate 31 % des CPV aus. Und während sie in einem BEV auslaufen, werden sie durch Batteriezellen, Module und Batterien ersetzt, die teurer sind als ein ICEV-Antriebsstrang. Tatsächlich macht das Batteriesystem etwa ein Drittel des gesamten CPV von BEVs und die Hälfte des gesamten CPV von ICEVs aus. Diese hohen Kosten sind oft auf Materialien zurückzuführen, die etwa 60 % der Kosten einer BEV-Batterie ausmachen.

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Neben dem Preis der Batterie trägt der Strom in einem BEV weitere 6 Prozent zum CPV bei. Weitere BEV-spezifische Features wie Hochvoltkabel pushen den CPV um weitere 4 Prozent. Die Besonderheiten des BEV erhöhen den CPV jedoch um 130 % gegenüber dem ICEV. Die Preise für Elektrofahrzeuge fallen jedoch aufgrund von Verbesserungen in Bezug auf Umfang, Effizienz und Effektivität rapide. (Siehe den Bericht „The Future of Battery Manufacturing for Electric Vehicles“ aus dem Jahr 2018.) Infolgedessen könnte diese große CPV-Flotte zwischen ICEVs und BEVs in Kürze erheblich schrumpfen.

Der aus Produktionssicht wichtigste Unterschied zwischen ICEV und BEV ist der Ersatz des konventionellen Motors durch einen Elektromotor. (Siehe Abbildung 2.) Dies befreit die Fahrer von den Komplexitäten und Belastungen von ICE und ermöglicht ihnen, sich an einfacher Elektronik zu verankern. Da Elektromotoren nur wenige Teile haben, die aus flexiblen Materialien schwer zu verwenden sind, wie Schläuche oder Dichtungen, bauen Autohersteller in der Regel viele Komponenten ein, um sie zu bauen. Durch die Umstellung auf die BEV-Fertigung müssen die Autohersteller jedoch neue Fertigungsprozesse wie Bohren, Imprägnieren oder Verkabeln sowie die Qualitätskontrolle für komplexe Elektronik implementieren. Dies ist eine bedeutende Veränderung für eine Branche, die über 100 Jahre Entwicklung und Verbesserung in der Motorenherstellung und Fahrzeugmontage nach höchsten Qualitätsstandards vorweisen kann.

Nicht nur die Montage unterscheidet ICEV-Motoren von BEV-Motoren. Auch bei der Herstellung ihrer Inhaltsstoffe gibt es erhebliche Unterschiede. Anstatt die für die Herstellung von Gehäusen, Zylindern, Nockenwellen und Stangen für Verbrennungsmotoren erforderlichen Liefer- und Bearbeitungssysteme kundenspezifisch anzupassen, können kleine und komplexe Verfahren zur Herstellung und Montage von Teilen für Elektromotoren verwendet werden, darunter Gehäuse für Rotor, Statornaben, Magnete und Lager . . In diesem Fall betrifft die Umstellung der BEV-Produktion nicht nur die OEMs und ihre Kunden, sondern auch die Produktion von Maschinen und Maschinen für motornahe Teile.

Eine weitere bemerkenswerte Änderung der Motorleistung ist die Integration des Batteriepakets. Autohersteller installieren häufig Batterieboxen in der Kabine, indem sie die Batterieausrüstung integrieren. Die Zellen, die in die Batteriemodule einfließen, werden jedoch in der Regel von spezialisierten Zulieferern hergestellt, meist aus der Elektronikindustrie mit Sitz in Asien. Die Lieferung dieser Batteriezellen an Autohersteller erfordert eine gut funktionierende Lieferkette, da Autohersteller aufgrund der Brandgefahr und Batterieschäden im Laufe der Zeit keine großen Datenmengen in batteriebetriebenen Geräten speichern können. Infolgedessen müssen die Autohersteller einen Vollzeit-Fertigungsprozess für dieses Segment der BEV-Produktion entwickeln.

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Es gibt auch Klassifikationen in anderen Berufen. Da das Fahrzeuggewicht reduziert wird, um die Anforderungen an die Kraftstoffeinsparung zu erfüllen, ein anhaltender Trend in der Automobilindustrie, schenken BEV-Hersteller diesem Thema besondere Aufmerksamkeit, da die meisten Batteriepakete in ihren Fahrzeugen sehr schwer sind, was die Kostenlücke verringert. Allein das Batteriegehäuse des Tesla Model S wiegt mehr als eine halbe Tonne. Um dem zusätzlichen Gewicht standzuhalten, sind die Karosserien des Model S (wie auch die des Model X) speziell aus Aluminium gefertigt, das leichter und stärker als Stahl ist. Aluminium ist jedoch in einer Fabrik schwieriger zu verarbeiten. Beispielsweise ist es in der Druckindustrie sehr schwierig, das Schneiden von Bildern zu kontrollieren, da Aluminium im Vergleich zu Stahl schwach ist und negative Ergebnisse zeigen kann. Zudem ist der Einbau von Aluminium-Autoteilen in die Karosserie problematisch, da sich beim Schweißen eine Oxidschicht auf deren Oberfläche bildet. Dies führt zu der Notwendigkeit, schwache Verbindungen durch Schweißen und Schweißen an Ort und Stelle zu fixieren.

Es stimmt nicht, dass BEV weniger arbeitsintensiv zu montieren sind als herkömmliche Autos. (Siehe Anhang 3.) Tatsächlich sind die Arbeitsanforderungen für die BEV- und ICEV-Installation ähnlich. Während BEV keine Kraftstoffleitungen oder ein Kühlsystem installieren müssen, erfordern sie die Herstellung von elektrischen Anschlüssen und Umrichtern, Montageeinheiten für Motoren und verbindenden Kühlrohren (BEV haben drei Wärmetauscher, ICEV zwei). Darüber hinaus verfügen einige BEVs über einen zusätzlichen vorderen Kofferraum, was den zusätzlichen Schritt der Installation interner Leitungen erfordert, die in der ICEV-Produktion nicht benötigt werden. Darüber hinaus erfordern einige Aspekte der BEV-Produktion mehr Aufmerksamkeit für die Qualitätskontrolle, was den Aufwand noch komplexer macht. Beispielsweise sind zusätzliche Qualitätskontrollen erforderlich, um sicherzustellen, dass keine Muttern, Schrauben oder andere Kleinteile in der Kiste verlegt werden. a, kann Hitze und Verbrennungen verursachen.

Es gibt auch verschiedene industrielle Entwicklungen. Beispielsweise benötigen Werke, die nur der Produktion von BEV dienen, keine Fahrzeugtransportsysteme an der Endabnahmestelle. Diese Einsparungen werden jedoch durch die spezielle Ausrüstung ausgeglichen, die erforderlich ist, um das zusätzliche Gewicht der Batterien zu bewältigen. Dazu gehört die Ausrüstung, die zum Transport der Ausrüstung und zum Stapeln in der Fabrik mit einem angetriebenen Förderband oder einem anderen leistungsstarken Transportsystem erforderlich ist, das zum Bewegen der Maschinen zum Ende der Linie erforderlich ist. Diese großen Änderungen können es schwierig machen, Feldproduktionsstandorte ohne teure Nachrüstungen in BEV-Montagewerke umzuwandeln.

Viele Autohersteller, die beginnen, BEVs in ihren Produktionsmix zu integrieren, wählen zwischen zwei Fahrzeugproduktionsstrategien: einer kundenspezifischen Konfiguration speziell für die BEV-Produktion oder einem Hybrid, der sowohl BEV als auch ICEV produzieren kann. Die Audi-Einheit von VW hat für den e-tron bereits ein BEV-only-Werk in Brüssel gebaut, während BMW seinen i3 in einem Hybridwerk in Leipzig baut. Herkömmliche Setups erfordern viel Arbeit, um die Investition zum richtigen Zeitpunkt zu amortisieren – es geht darum, im Laufe der Zeit eine große Wette auf BEV zu machen. Die zukünftige Nachfrage ist ungewiss. Die traditionelle Struktur ermöglicht es BEV-fokussierten Autoherstellern jedoch, ihre Produktion zu optimieren und diese Fabriken aufgrund der geringen Produktvielfalt auf einem sehr hohen Niveau zu betreiben.

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Im Gegensatz dazu können Mixed-Flow-Linien sehr ineffizient sein. Die Verarbeitung verschiedener hochvolumiger Produkte auf derselben Linie führt häufig zu einer ineffizienten Produktion aufgrund unterschiedlicher Zykluszeiten und der Notwendigkeit zusätzlicher Lagerflächen für bestimmte Bereiche in ICEVs oder BEVs. Dies wiederum führt zu einer Reduzierung des Personal- und Geräteeinsatzes. Zudem erhöht sich in den Gemeinschaftsbereichen der Logistikaufwand für die termingerechte Anlieferung verschiedenster Teile und Materialien ans Montageband.

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